Una sola señal registrada bajo tierra ha reavivado una de las búsquedas más importantes de la física moderna. El hallazgo apareció en un detector diseñado para identificar partículas extremadamente difíciles de observar directamente.
El experimento LUX-ZEPLIN, instalado en Dakota del Sur, detectó un evento de alta energía que podría ser compatible con una colisión entre un núcleo de xenón y una partícula de materia oscura. Los investigadores insisten en que todavía no pueden afirmar que hayan encontrado esa sustancia invisible.
Materia oscura deja una señal que requiere confirmación
LUX-ZEPLIN utiliza unas 10 toneladas de xenón líquido ultrapuro para buscar interacciones extraordinariamente raras. El equipo analizó 220 días de datos obtenidos entre marzo de 2023 y abril de 2024.
La búsqueda se concentró en destellos producidos cuando una partícula energética golpea un núcleo de xenón y lo hace retroceder. Mientras otros análisis suelen estudiar energías inferiores a 50 kiloelectronvoltios, esta investigación amplió el rango hasta 270.
Después de eliminar eventos artificiales introducidos deliberadamente para evitar sesgos durante el análisis, quedó una única señal real sin explicación conocida.
El evento depositó 248 kiloelectronvoltios de energía. Si hubiera sido provocado por una partícula de la sustancia buscada, esta tendría una masa equivalente de al menos 200 gigaelectronvoltios y probablemente cercana a 1,000.
Una posible pista sobre las partículas WIMP
Durante décadas, una de las principales hipótesis propone que la materia invisible del universo está formada por partículas masivas de interacción débil, conocidas como WIMP.
Estas partículas nunca han sido detectadas de forma concluyente, pese a numerosos experimentos subterráneos y búsquedas en instalaciones como el Gran Colisionador de Hadrones.
El nuevo evento resulta llamativo precisamente porque aparece en una región energética menos explorada. Sin embargo, los especialistas recomiendan extrema cautela.
Samuel Eriksen, investigador de LUX-ZEPLIN, subrayó que se trata solamente de un evento y que el equipo no lo presenta como una detección. Otros físicos recuerdan que explicaciones más comunes, como determinados fondos radiactivos o neutrones de alta energía, deben descartarse completamente.
También existe otra dificultad. Tanto una interacción con WIMP como ciertas fuentes radiactivas deberían generar más eventos a energías inferiores, pero LUX-ZEPLIN no observó ese exceso.
La posibilidad podrá evaluarse relativamente pronto. Los experimentos PandaX en China y XENONnT en Italia trabajan con tecnologías similares y cuentan con sensibilidad suficiente para comprobar si aparece una señal comparable.
Más datos del propio LUX-ZEPLIN también podrían confirmar o descartar esta pista. Si otros detectores observan eventos equivalentes, los científicos tendrían una de las evidencias más relevantes obtenidas hasta ahora sobre la composición invisible del universo.
Por ahora, el resultado representa una anomalía interesante y no un descubrimiento confirmado.
