rofundamente bajo tierra, los científicos se están acercando a uno de los objetivos más esquivos de la ciencia moderna : la materia oscura. En laboratorios subterráneos de EE. UU. E Italia, han instalado enormes cubas de xenón líquido y las han revestido con detectores de alta sensibilidad con la esperanza de detectar colisiones subatómicas que revelen la presencia de este material elusivo.

Sin embargo, los investigadores reconocen que la generación actual de detectores está llegando al límite de su efectividad y advierten que si no detectan la materia oscura con este tipo de máquinas, podrían verse obligados a reevaluar por completo su comprensión del cosmos.

“La materia oscura representa alrededor del 85% de toda la masa del universo, pero hasta ahora no hemos podido detectarla, a pesar de haber construido detectores cada vez más potentes”, dijo el profesor físico Chamkaur Ghag del University College de Londres. "Ahora nos estamos acercando a los límites de nuestros detectores y si no encuentran materia oscura en los próximos años, es posible que tengamos que aceptar que hay algo muy mal en la forma en que pensamos sobre el universo y la gravedad".

La búsqueda de materia oscura comenzó el siglo pasado cuando los astrónomos descubrieron que las galaxias parecían estar girando demasiado rápido para permanecer estables. Las observaciones indicaron que deben tener masas 10 veces mayores que su contenido visible (estrellas, planetas y nubes de polvo), de lo contrario, se romperían.

El material faltante que genera la gravedad adicional necesaria para mantener unidas las galaxias se denominó "materia oscura". Los astrónomos inicialmente pensaron que podría estar formado por estrellas demasiado pequeñas o tenues para ser vistas desde la Tierra o por otros candidatos, como las estrellas de neutrones . Sin embargo, las nuevas generaciones de potentes telescopios mostraron que estas no eran posibilidades viables.

Entonces, los científicos pasaron de lo astronómicamente grande a lo increíblemente pequeño para explicar la masa faltante del universo. Un gran número de partículas no detectadas forman halos invisibles alrededor de las galaxias y aumentan sus campos gravitacionales, argumentaron. Estas partículas hipotéticas se llaman débiles , partículas masivas que interactúan débilmente, y durante dos décadas los investigadores se han esforzado por detectarlas.

Estos esfuerzos han involucrado la construcción de detectores en las profundidades del subsuelo donde están protegidos de las partículas subatómicas, desencadenadas por los rayos cósmicos que golpean la atmósfera superior que constantemente caen sobre la Tierra y que desencadenarían corrientes de lecturas falsas positivas en sus instrumentos.

“La expectativa ha sido que un debilucho golpeará un núcleo de xenón y el destello de luz resultante será detectado por un detector y así revelará la presencia de un debilucho de materia oscura”, dijo Ghag. “Sin embargo, a pesar de años de esfuerzo, todavía tenemos que ver un solo destello como ese. Necesitamos una mayor sensibilidad ".

Ahora los investigadores están depositando sus esperanzas en los dos cazadores de debiluchos más sensibles jamás diseñados. Uno, construido debajo de las montañas del Gran Sasso de Italia, se conoce como XENONnT. El otro, Lux-Zeplin, se ha construido en una antigua mina de oro de Dakota del Sur. Ambos dispositivos se han llenado con varias toneladas de xenón, mucho más de lo que se ha colocado en cualquier dispositivo anterior, y eso debería aumentar las posibilidades de que un cobarde golpee un núcleo.

Ghag, miembro del equipo de Lux-Zeplin, dijo: “Ambos dispositivos ahora se están sometiendo a pruebas operativas y en unos meses esas pruebas se completarán. Es posible que descubramos que hemos detectado materia oscura durante ese período, lo que sería una muy buena noticia. De lo contrario, ambos dispositivos se ejecutarán sin interrupción durante varios años. Esencialmente, cuanto más xenón tenemos en nuestras máquinas y cuanto más tiempo hacemos funcionar nuestros detectores, mejores son nuestras posibilidades de que se produzcan colisiones y de que la materia oscura revele su presencia ".

Sin embargo, ahora se acepta que existe la posibilidad de que esto no suceda y la materia oscura podría seguir siendo esquiva. Como dijo recientemente Mariangela Lisanti, física de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, en la revista Science : "La hipótesis del debilucho enfrentará su verdadero ajuste de cuentas después de que se ejecuten estos detectores de la próxima generación".