Podemos utilizar azúcar común en la búsqueda de materia oscura

Los científicos han ideado una nueva forma de buscar materia oscura utilizando cristales gigantes de sacarosa o azúcar de mesa, aunque hasta ahora sólo han encontrado el sabor agridulce de la falta de resultados.

Creemos que la materia oscura existe debido a la extraña atracción gravitacional que parece ejercer sobre las galaxias, pero a pesar de décadas de búsqueda de posibles partículas de materia oscura, los científicos no han encontrado nada. Muchas de estas búsquedas buscaron partículas masivas que interactúan débilmente (WIMP), que durante mucho tiempo se pensó que estaban entre las candidatas a materia oscura más prometedoras. Pero incluso las búsquedas más delicadas terminaron con las manos vacías.

La mayoría de los detectores WIMP buscan destellos de luz que una partícula de materia oscura que pasa podría producir cuando interactúa con materia normal, pero esto supone que las partículas son lo suficientemente grandes, alrededor de 2 a 10.000 veces la masa de un protón. Esto es lo que explicaría más claramente los efectos galácticos de la materia oscura, pero también es posible que los WIMP sean más ligeros, aunque esto encaja peor con la hipótesis.

Ahora, Federica Petricca del Instituto Max Planck de Física en Munich, Alemania, y sus colegas han buscado estos WIMP más ligeros utilizando un detector hecho de cristales de azúcar enfriados a temperaturas extremas.

Los WIMP muy ligeros deberían interactuar de forma más obvia con átomos muy ligeros, como el hidrógeno, pero utilizar hidrógeno puro como detector es difícil debido a su baja densidad, lo que reduce las posibilidades de interacción. La sacarosa, sin embargo, contiene 22 átomos de hidrógeno en cada molécula, con una densidad mucho mayor que la del hidrógeno puro.

Petricca y su equipo primero cultivaron cristales de sacarosa a partir de una solución de azúcar concentrada durante un período de una semana, antes de bajar la temperatura de los cristales a siete milésimas de grado por encima del cero absoluto. Luego observaron posibles interacciones de la materia oscura buscando pequeños aumentos de calor, usando un termómetro ultrasensible, y destellos de luz, usando un sensor de fotones.

Los investigadores realizaron su experimento durante 19 horas y, si bien los cristales de azúcar se iluminaron a niveles consistentes con partículas más grandes, no midieron ninguna detecciones más débiles que podrían haber sido producidas por un WIMP.

Los cristales de azúcar se han creado para buscar posibles interacciones con la materia oscura con una sensibilidad notable, dice Carlos Blanco de la Universidad Estatal de Pensilvania, y podrían permitir a los investigadores ver retrocesos extremadamente pequeños de los WIMP ligeros. Sin embargo, no está claro si el experimento es capaz de descartar eficazmente otras posibles fuentes que iluminan los cristales, como el carbono 14 radiactivo que se encuentra comúnmente en muchos azúcares.

Temas: