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La materia oscura, un bicho raro

  • Ni se ve ni se toca pero existe. La Universidad de Granada ha iniciado experimentos en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc para encontrarla

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En lo referente al Universo, el dicho de ver para creer no siempre es acertado. Pasa con la denominada materia oscura. Una materia que no se ve ni se toca, pero que existe. Su importancia radica en que compone nada más y nada menos que el 23 por ciento del cosmos. Todo lo que vemos, incluidos nosotros mismos, suma un ínfimo cuatro por ciento del total. El resto lo compone la llamada energía oscura.

La Universidad de Granada ha comenzado el estudio de la composición de esta materia en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc. "Creemos que es una partícula rara" que no se acopla a la radiación electromagnética, ni emite ni absorbe fotones, y por tanto no se puede ver, tal y como la define Antonio Bueno, del Departamento de Física Teórica y del Cosmos, quien dirige al equipo de unas treinta personas que hará sus experimentos bajo tierra en los Pirineos.

¿cómo se sabe que existe?

La primera evidencia indirecta de la existencia de materia oscura fue encontrada por el astrónomo Fritz Zwicky en el año 1933. Midiendo la velocidad relativa de rotación de las galaxias, en el cúmulo galáctico Coma, descubrió que la masa medida era unas cuatrocientas veces mayor que la calculada.

"Hay masa perdida, objetos que no reflejan la luz. Se sabe que hay algo más, que pesa". Desde entonces, los astrónomos han demostrado que existen multitud de datos que hablan de una nueva forma de materia de la que hace poco los telescopios Hubble y Chandra enviaron 'imágenes'.

En la colisión de dos galaxias, explica Bueno, "se ve cómo el 'choque' da lugar a una separación entre dos tipos de materia: la ordinaria y la oscura".

Existen candidatas que explicarían la naturaleza de la materia oscura conocidas como WIMP. "Unas partículas nuevas que no hemos detectado y que poseen unas propiedades rarísimas". El objetivo de los experimentos es captar esas partículas y ver cuáles son sus propiedades, cuál es su masa, cómo interaccionan con la materia ordinaria, si son estables o noý

La Física de Partículas confía en la detección de los WIMP, "un candidato genérico con unas propiedades realmente particulares". Ha de tener masa y ser eléctricamente neutra. Tuvo que ser producida en los primeros momentos del Universo, cuando la temperatura era muy alta, y por tanto tener una vida media similar o superior a la edad del Universo. Además, ha de interaccionar débilmente.

experimentos en canfranc

La Universidad de Granada, junto a otras cinco instituciones europeas, se han propuesto detectar materia oscura. ¿Cómo? Usando innovadoras técnicas de detección con argón líquido, "un gas noble que se puede licuar y usar como material blanco para que los WIMP interaccionen con él y produzcan un tipo de señal muy característica". La construcción de una parte de este detector se hace en las instalaciones del BIC (en el Campus de Ciencias de la Salud).

El estudio consiste en un experimento de búsqueda directa. "Ver las consecuencias de la interacción entre la materia oscura y la ordinaria, los efectos que produce. En un detector de argón o de cualquier otro gas noble (como xenon o neon), cuando un WIMP colisiona contra un núcleo, éste se excita. Se desexcita de dos maneras: emitiendo electrones -ionización- y emitiendo fotones -centelleo- Éstas son las señales simultáneas que pretendemos medir", explica el científico.

Puesto que los WIMP interaccionan débilmente, es necesario un detector grande: cuantos más núcleos de argón, más posibilidades de que el WIMP que atraviesa interaccione.

Para hacerlo, será necesaria una tonelada de argón -nunca se ha hecho un experimento así con una cantidad tan enorme de masa-. Se instalará debajo de tierra, puesto que es el escudo natural que puede evitar que interaccionen las partículas equivocadas.

"Estamos rodeados de materia oscura", dice Bueno. Y en ese caso, Canfranc es el sitio ideal para descubrir por fin al 'compañero invisible' de la materia ordinaria. De ser así, supondría un auténtico hito en la historia de la ciencia.

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