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Arrojando luz sobre la materia oscura

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Arrojando luz sobre la materia oscura

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La materia oscura es uno de los grandes misterios del universo, nadie puede verla pero sabemos que está ahí.

A principios de este mes un grupo de científicos de la NASA presentó los primeros resultados del trabajo llevado a cabo con el detector de partículas físicas enviado a la Estación Espacial Internacional hace casi dos años. Según ellos, el Espectómetro Magnético Alfa podría haber detectado restos de materia oscura.

Pero para llegar a probar su existencia los científicos llevarán a cabo ahora el experimento “DarkSide50” en el Laboratorio Nacional Gran Sasso ubicado en las profundidades de los Apeninos, en el centro de Italia. Los 1.400 metros de roca que lo cubren protegerán los experimentos de los rayos cósmicos que bombardean la superficie de nuestro planeta. Según los científicos, solo el 5% del universo está compuesto por átomos. Del enigmático resto, un 24% estaría formado por la materia oscura.

“Sin la materia oscura el universo no sería como lo conocemos hoy, explica Cristiano Galbiati, físico.La cantidad de materia, que es pesada y lenta, habría sido insuficiente sin la materia oscura para formar los grupos de galaxias y por lo tanto formar el universo que conocemos hoy. Por ello es fundamental, es una cuestión intelectual, intentar conocer el origen de nuestro sistema y la evolución del universo”.

En el Laboratorio Nacional Gran Sasso, varios ingenieros han preparado una esfera de metal de cuatro metros de diámetro donde se encuentran 110 sensores de luz llamados tubos fotomultiplicadores. Esos sensores serán capaces de capturar hasta la más pequeña emisión de luz para transformarla después en una señal electrónica que pueda ser analizada por un ordenador.

“Estamos en una etapa crucial. Estamos instalando los tubos fotomultiplicadores que son sensores ópticos que detectarán la luz que se produce en el líquido centelleador. Esa luz será después transformada de manera que podamos analizarla y procesarla en nuestos ordenadores”, asegura Paolo Lombardi, responsable del experimento “DarkSide50”.

Los científicos saben que cada partícula tiene su propia huella electrónica que la separa de la materia oscura. La esfera con la que trabajan ha sido instalada dentro de un cilindro de 11 metros de ancho y 10 de largo en el que se encuentran mil toneladas de agua con el obejtivo de protegerse todavía más de la radiación cósmica. En la esfera se colocará una pequeña cápsula con 50 kilos de argón líquido, un gas raro no radiactivo que cuando se encuentra a 180 grados negativos puede emitir luz y liberar electrones cuando es golpeado por otras partículas.

“El argón es la parte más importante del proyecto porque es el material principal, es decir, nos ofrece dos soluciones diferentes tras detectar radiaciones ionizadas: o proceden de la radiactividad, de radiactividad natural, o son de la materia oscura”, afirma Galbiati.

Según los científicos, si una partícula de materia oscura choca con el argón, el átomo recibirá un golpe de energía y rápidamente intentará deshacerse de ella. El argón hará esto emitiendo luz, explican, perdiendo protones. Pero al mismo tiempo liberará también algunos electrones en el lugar de la interacción. Y esos electrones serán arrastrados hacia arriba, hacia la capa de gas.

El grupo de investigadores del Laboratorio Nacional Gran Sasso espera que la primera prueba de la existencia de la materia oscura ocurra en estas instalaciones en los próximos dos o tres años.