Un experimento a 1,5 km por debajo de los Apeninos de Italia diseñado para detectar la materia oscura, puede haber mostrado en cambio la presencia de energía oscura, sugieren científicos de la Universidad de Cambridge.

Energía oscura.

Crédito: SKA Organisation/Swinburne Astronomy Productions.

Se cree que solo podemos ver el cinco por ciento del universo y todo lo demás es «oscuro». Aproximadamente el 27 por ciento es la fuerza cósmica invisible que mantiene unidas a las galaxias, conocida como materia oscura, mientras que el 68 por ciento es energía oscura, lo que hace que el universo se expanda a un ritmo acelerado.

El experimento XENON1T, que utiliza xenón líquido puro protegido de los rayos cósmicos en un criostato, está diseñado para detectar materia oscura que «golpea» la materia ordinaria. Hace un año, se encontró una señal inesperada, o un exceso, sobre el fondo esperado.

En ese momento, la explicación más popular para esto eran partículas hipotéticas extremadamente ligeras producidas en el Sol, llamadas axiones, pero la explicación no ha resistido las observaciones.

Ahora, los investigadores del Instituto Kavli de Cosmología de Cambridge dicen que un modelo físico que han construido muestra que las partículas de energía oscura producidas en los fuertes campos magnéticos del Sol, y conocidas como «camaleones» podrían explicar el exceso de XENON1T.

«Nuestra detección de camaleones detiene la producción de partículas de energía oscura en objetos muy densos, evitando los problemas que enfrentan los axiones solares», dijo el Dr. Sunny Vagnozzi del Instituto Kavli de Cosmología de Cambridge, primer autor del artículo. «También nos permite desacoplar lo que sucede en el universo muy denso local de lo que sucede en las escalas más grandes, donde la densidad es extremadamente baja».

Utilizaron su modelo para mostrar lo que sucedería en el detector si la energía oscura se produjera en una región del Sol llamada tacoclina —la zona de transición del Sol entre la zona interior radiactiva y la zona de convección que le rodea rotando de manera diferencial—, donde los campos magnéticos son particularmente fuertes.

El detector XENON1T. Ángulo donde se observa la matriz inferior de tubos fotomultiplicadores y la estructura de cobre que crea el campo de deriva eléctrica.

«Fue realmente sorprendente que este exceso pudiera, en principio, haber sido causado por la energía oscura en lugar de la materia oscura», reconoció el Dr. Vagnozzi. «Cuando las cosas encajan así, es realmente especial».

Pero se necesitan más estudios.

El coautor, el Dr. Luca Visinelli, de los Laboratorios Nacionales de Frascati en Italia, añadió: «Primero debemos saber que esto no fue simplemente una casualidad. Si XENON1T realmente vio algo, esperaría ver un exceso similar nuevamente en experimentos futuros, pero esta vez con una señal mucho más fuerte».

Si están en lo cierto, las actualizaciones que vienen al experimento XENON1T —y similares como LUX-Zeplin y PandaX-xT— generan esperanzas de que la energía oscura pueda detectarse directamente en la próxima década.

Fuente: Cambridge. Edición: MP.

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