Los hallazgos de materia oscura son puestos en duda al conocerse nuevos datos

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Los anteriores hallazgos sobre la materia oscura se han puesto en duda tras conocerse los resultados de un potente experimento que no ha sido capaz de encontrar partículas elusivas.

Durante años, los científicos del experimento DAMA han informado de una variación estacional en el número de flashes de luz que captaba su objetivo de yoduro de sodio. Aseguran que la variabilidad se debe a cambios en la velocidad de la materia oscura a través del laboratorio como resultado del movimiento de la Tierra alrededor del Sol.

En diciembre de 2009, los científicos también informaron de dos posibles impactos de materia oscura en un experimento llamado Cryogenic Dark Matter Search II.

Credito: Wikipedia

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CDMS-II, situado en una mina de Minnesotta, está diseñado para detectar partículas de materia oscura observando la energía liberada cuando una partícula choca con un núcleo de germanio o silicio. Aunque las dos detecciones fueron inesperadas, los investigadores dijeron que no podían descartar la posibilidad de que estuviesen causadas por una interferencia entre partículas cargadas llamada rayos cósmicos o por la disminución de la cantidad de elementos radiactivos en materiales utilizados en el experimento.

Ahora, un tercer experimento llamado Xenon 100, cuyos creadores dicen que es incluso más sensible que los otros dos, no ha sido capaz de detectar el impacto de ninguna partícula de materia oscura, dejando una sombra de duda sobre los resultados anteriores. “Las partículas de materia oscura siguen esquivando nuestros instrumentos” dijo la portavoz del proyecto Elena Aprile de la Universidad de Columbia.

Detector sensible

Como DAMA, Xenon 100 está situado bajo tierra, en el Laboratorio Nacional Gran Sasso en Italia. Pero en vez de yoduro de sodio, utiliza un líquido de xenon como objetivo para las partículas de materia oscura.

El xenon es uno de los elementos más pesados de la tabla periódica. Con tres veces la densidad del agua, el xenon líquido tiene muchos átomos por litro, lo que maximiza las posibilidades de que una partícula de materia oscura choque con ella. Si un choque de este tipo se diese, se produciría un flash de luz que las cámaras del experimento habrían observado.

Xenon 100 recopiló datos durante 11 días en octubre y noviembre de 2009. En un nuevo análisis de los datos envíados al Physical Review Letters, el equipo informa de que sólo irrelevante radiación de fondo fue detectada, sin signos de materia oscura.

La potencia del Xenon 100 implica que debería ver eventos ocasionados por la materia oscura a una velocidad mucho mayor que la de DAMA o CDMS-II, lo que compensaría su menor tiempo de funcionamiento.

Manzanas y naranjas

Si la señal de DAMA fuese debida a materia oscura, Xenon 100 debería haber visto docenas como esa -a menos que las propiedades de la materia oscura sean muy diferentes a lo esperado- según explico Rafael Lang, miembro del equipo de Xenon 100.

“Si DAMA de verdad ve materia oscura, ha de ser algo muy, muy exótico, algo mucho más diferente de lo que esperábamos, así que es bastante improbable”, dijo Lang.

“Los resultados de DAMA son difíciles de casar con otras búsquedas de materia oscura, incluyendo esta”, dijo Jeter Hall, un miembro del CDMS-II en Fermilab, Illionis. Pero añade: “la tecnología de detección y las estrategias de búsqueda son muy diferentes”.

Rita Bernabei, un miembro del equipo de DAMA en la Universidad Tor Vergata de Roma, está de acuerdo y dice que los nuevos datos no se parecen en nada a los suyos. “No se puede hacer una comparación independiente del modelo entre experimentos con diferentes materiales objetivo y enfoques que tienen diferentes sensibilidades a los diferentes candidatos de materia oscura”, explicó a New Scientist.

¿Materia oscura pesada?

Si las detecciones de CDMS-II son materia oscura, los resultados de Xenon 100 sugerirían que las partículas de materia oscura pesarían al menos 80 veces la masa de un protón. Esto es porque CDMS-II es más sensible a partículas robustas que el Xenon 100, que habría detectado las partículas que pesasen menos de 80 protones, dijo Lang.

Xenon 100 empezó a recopilar más datos en enero. Ahora ha multiplicado por 10 el número de datos de 2009, pero el equipo aun no ha comenzado a analizarlos, explicó Lang.

“Creo que los resultados de Xenon 100 son asombrosos”, Hall dijo a New Scientist. “Estoy emocionado al ver lo lejos que avanzará este experimento cuando se publiquen los nuevos datos a finales de año”.

Este artículo ha sido traducido de New Scientist y publicado bajo licencia CC by-sa

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