El gran misterio del universo puede haber dejado una señal

Durante décadas, los físicos han sabido que el 85% de la materia del universo es oscura, pero no han logrado determinar de qué está hecha. Ahora, un nuevo análisis de los datos obtenidos en un experimento realizado a más de un kilómetro bajo tierra, en Dakota del Sur, ha revelado lo que «podría ser la primera señal directa jamás detectada de esa materia», explica la revista New Scientist.

Los científicos conocen la existencia de la materia oscura por sus efectos sobre el universo. Aunque nadie ha conseguido verla ni detectarla directamente, su gravedad influye en el movimiento de las galaxias y en la trayectoria de la luz que atraviesa el espacio. Sin ella, «buena parte de lo que observamos en el cosmos no tendría explicación», subraya la publicación.

Pero ¿de qué está hecha? Entre las distintas hipótesis que se barajan desde hace décadas –partículas desconocidas, diminutos agujeros negros o incluso nuevas teorías sobre la gravedad–, una de las favoritas es la de las llamadas WIMP, unas partículas que apenas interactúan con la materia ordinaria. «Siempre ha sido la favorita porque es la teoría más simple», explica en National Geographic Daniel Whiteson, físico de la Universidad de California.

Para encontrarlas, los científicos han construido enormes detectores subterráneos, protegidos de buena parte de las partículas que llegan constantemente del espacio. Uno de ellos, llamado LZ, se encuentra en Dakota del Sur. Consiste en «un tanque de siete toneladas de xenón líquido, rodeado de capas de blindaje y enterrado para aislarlo de otras partículas». La idea es detectar el diminuto destello de luz que se produciría si una WIMP chocara contra uno de los átomos de xenón. Y eso es precisamente lo que los investigadores creen que podría haber ocurrido.

Una señal inesperada

Durante años, los científicos buscaron señales de choques muy débiles, convencidos de que las partículas de materia oscura producirían cantidades minúsculas de energía al atravesar el detector. Pero no encontraron nada. Entonces decidieron volver a examinar los datos, esta vez buscando señales más intensas. Y así apareció algo inesperado: un suceso que podría corresponder al choque de una partícula de materia oscura cuya masa sería unas 200 veces mayor que la de un protón, mucho más pesada de lo que habían previsto. «Nunca hay que dar por hecho que la naturaleza va a elegir el camino fácil», bromea en New Scientist Richard Gaitskell, portavoz del equipo científico.

«Este resultado ofrece una pista positiva sobre lo que podría ser la materia oscura, y no solo sobre lo que no puede ser», señala en la misma revista la investigadora JiJi Fan, ajena al estudio. El hallazgo resulta especialmente interesante porque, hasta ahora, los experimentos habían servido sobre todo para descartar hipótesis. Esta vez, los científicos tienen una señal concreta que investigar.

Pero no todos están convencidos. «No deberíamos sorprendernos tanto de que las búsquedas de sucesos raros también sean sensibles a fondos raros», advierte Henrique Araújo, del Imperial College de Londres. En otras palabras, un experimento diseñado para encontrar fenómenos extraordinariamente infrecuentes también puede registrar señales inesperadas que no tengan nada que ver con la materia oscura.

¿Un descubrimiento o una casualidad?

Pese al entusiasmo, todavía estamos muy lejos de poder hablar de un descubrimiento. Los cálculos estadísticos indican que, si la señal no fuera más que una fluctuación del ruido de fondo, observar una anomalía de esta magnitud o mayor tendría una probabilidad aproximada de 1 entre 200. Parece poco, pero en física de partículas no es suficiente para anunciar un descubrimiento. «En ciencia hacemos tantísimos experimentos que, me temo, uno se topa con un suceso de 1 entre 100 con cierta frecuencia», reconoce el propio Gaitskell.

Otros investigadores son todavía más prudentes. «No creo que nadie en este campo se atreviera a reclamar un descubrimiento basándose en un solo suceso», advierte Eric Dahl, de la Universidad Northwestern y miembro del equipo LZ. Chamkaur Ghag, del University College de Londres, lo resume con una frase: «Es una anomalía tentadora, no una prueba».

Hay motivos para la cautela. En los últimos años, otros experimentos anunciaron posibles señales de materia oscura que acabaron desapareciendo cuando se analizaron más datos. La buena noticia es que todavía queda mucho por examinar, recuerda la revista. Los investigadores solo han analizado una parte de la información recogida por el detector LZ, y otros experimentos similares podrían ayudar a confirmar o descartar el hallazgo en los próximos meses. 

«Antes de poder declarar la victoria, hace falta algo más de información –resume Wick Haxton, de la Universidad de Berkeley– pero al menos ahora tienen algo a lo que apuntar: ya saben dónde mirar».