Este es el sensor más preciso del mundo buscando materia oscura y está listo para encontrarla
El mundo de la física tiene hipótesis para casi todo. El problema es cuando hay que demostrarlo empíricamente con experimentos. Ahí entran equipos tan sofisticados como el sensor de materia oscura que hoy nos ocupa.
Si bien es cierto que durante 80 años hemos estado comprobando que las ideas de Einstein eran ciertas, como si el genio hubiese pasado toda su vida acertando sin parar sobre cómo la física gobierna el universo, también ocurre que no confirmamos cosas que en teoría, son ciertas.
Ahí entra la materia oscura, que se sabe que existe, pero que no se consigue observar, por mucho que lo intentamos. Y para ese trabajo tenemos un nuevo equipo superpotente que promete resultados más precisos... si los hubiera.
El detector de materia oscura más sensible del mundo está en marcha, listo para abordar uno de los misterios más desconcertantes del universo. Con una sensibilidad al menos 50 veces superior a la de sus predecesores, el experimentoLUX-ZEPLIN (LZ) está más de un kilómetro bajo tierra.
Desde hace casi un siglo, los científicos se han dado cuenta de que nuestras observaciones del universo no coinciden con lo que predice el Modelo Estándar. Cada vez hay más pruebas de que existe una enorme cantidad de materia invisible que influye en lo que podemos ver a través de la gravedad.
Pero, frustrantemente, esta llamada materia oscura sigue eludiendo la detección directa. Y no es por falta de intentos. A lo largo de las décadas, muchos experimentos han buscado señales de diversas maneras, sin que se haya producido ningún resultado.
Sin embargo, los resultados nulos no son un lavado de cara total: cada uno de ellos ayuda a descartar partículas candidatas con determinadas masas u otras propiedades, reduciendo el terreno de caza para la siguiente generación de detectores de materia oscura.
Y ahora la última generación se está poniendo en marcha. El experimento LUX-ZEPLIN es, como su nombre indica, el sucesor de dos experimentos anteriores, LUX y ZEPLIN, pero este es al menos 50 veces más sensible a posibles señales de materia oscura que sus antecesores.
LZ busca un tipo específico de candidato a materia oscura llamado partículas masivas de interacción débil WIMP: que se supone que fueron creadas en el universo primitivo y que aún estarían rondando hoy en día.
De ser así, interactuarían con la materia regular a través de la gravedad y la fuerza nuclear débil, produciendo las anomalías astronómicas asociadas a la materia oscura.
Al desplazarse por el cosmos, estas WIMP ignoran en su mayoría la materia normal, pasando por encima de planetas enteros e incluso de nosotros. Pero, de vez en cuando, una choca con el núcleo de un átomo, produciendo una señal que es detectable con el equipo adecuado.
Para eso, LZ es el equipo adecuado. El experimento consiste en un enorme volumen de átomos para que los WIMP choquen contra ellos, rodeado de detectores para vigilar cualquier evento de este tipo.
El objetivo es un tanque de xenón líquido ultrapuro que, si es perturbado por un WIMP errante, emite un destello de luz y desprende un electrón, que pueden ser captados por los sensores del tanque. La instalación está construida a 1,5 km bajo tierra y encerrada en un gran tanque de agua, para protegerla de otras partículas, como los neutrones, que producen falsos positivos.
Estos avances hacen que LZ sea más de 50 veces más sensible que sus experimentos predecesores, y le permiten reclamar el título actual de detector de materia oscura más sensible del mundo.
LZ funcionó durante una prueba de 60 días a partir de diciembre de 2021, y en ese tiempo no detectó ningún exceso de eventos por encima del ruido de fondo esperado. Pero eso es solo el principio, ya que se espera que el experimento recopile datos durante 1.000 días a lo largo de su vida.
Tal vez, cuando termine, tengamos por fin una respuesta a este misterio cósmico. Pero nada nos asegura conseguirlo. El Hubble también lo intentó hace años.
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