Luz en la oscuridad

La tecnología ofrece por fin la posibilidad de detectar materia oscura

DANIEL MEDIAVILLA Madrid 24/06/2008 21:30

La materia oscura no emite luz, pero puede reconocerse en sus efectos sobre el universo observable. PÚBLICO

La materia oscura no emite luz, pero puede reconocerse en sus efectos sobre el universo observable. PÚBLICOPÚBLICO

En la década de 1930, el astrónomo suizo Fritz Zwicky observó el cúmulo de galaxias Coma y se dio cuenta de que algo no encajaba. La masa de los conjuntos estelares que se captaban con los telescopios no era suficiente para mantener la elevada velocidad de sus órbitas.

Otro tipo de materia, no detectable con la tecnología disponible entonces, debía de estar ahí, oculta, pero haciendo posible que la gravedad mantuviese unidas a las galaxias. A esta materia, que ni emite ni refleja suficiente radiación electromagnética como para ser observada de forma directa, los astrónomos la denominaron “materia oscura”.

Pese a estar presente en casi todos los cálculos que emplean los astrónomos para explicar el funcionamiento del Universo, esta forma hipotética de materia no había sido hasta ahora detectable; eran necesarios aparatos extremadamente sensibles, que permitieran capturar unas partículas que interactúan de forma demasiado débil.

Esto ha empezado a cambiar.En 2000 un equipo dirigido por la profesora de la Universidad de Roma Rita Bernabei afirmó haber conseguido detectar partículas de materia oscura con el experimento Dama (abreviatura del termino en inglés, dark matter) tras confirmar una predicción teórica.

Los cálculos indican que la cantidad de este tipo de partículas en las inmediaciones de la Tierra fluctúa a lo largo del año, mientras el planeta sigue al Sol en su periplo alrededor del centro de la galaxia.

Durante varios años, en un laboratorio enterrado a más de un kilómetro de profundidad, en el interior de la montaña italiana Gran Sasso, los investigadores registraron los destellos luminosos provocados por las WIMPs (partículas masivas de interacción débil que, en teoría, conforman la materia oscura) cuando chocaban contra un detector con 100 kilos de cristales de yoduro de sodio.

La estadística mostraba que la variación cronológica en la frecuencia de los impactos se correspondía con la densidad de materia oscura prevista para cada una de las regiones de la galaxia que la Tierra atraviesa a lo largo del año.

Aquella habría sido la primera detección de materia oscura de la historia, pero la comunidad científica mostró sus dudas ante los resultados de Bernabei. “No hay ningún experimento que sea igual que DAMA, por lo tanto es complicado comprobar que los hallazgos de ese detector son válidos”, explica Carlos Muñoz, físico de la Universidad Autónoma de Madrid.

Otros detectores discriminan más que el italiano entre los distintos tipos de partícula que chocan contra ellos, pero aún no han atrapado materia oscura.Para acallar las críticas, el equipo italiano volvió a realizar un experimento similar (ahora llamado Dama/Libra), pero en esta ocasión con 250 kilogramos de yoduro de sodio, para poder atrapar un número mayor de partículas de materia oscura.

Bernabei ha publicado ya en arxiv.org la confirmación de sus resultados, que en esta ocasión han sido mejor recibidos. “Deberíamos prestar atención a esto; no deberíamos ignorarlo”, opina el astrofísico Frank Halzen, de la Universidad de Wisconsin-Mádison, presente en la conferencia de Venecia donde se presentó el hallazgo.

Pero para que los resultados del grupo italiano sean aceptados, será necesaria una confirmación de la validez del experimento, realizada por científicos independientes en un lugar diferente.

Esta tarea va a ser desarrollada por investigadores españoles que, en un experimento bautizado como ANAIS, intentarán repetir la detección de materia oscura. Para ello, un equipo dirigido por el profesor de la Universidad de Zaragoza José Ángel Villar trata de obtener los fondos necesarios para juntar 250 kilos de cristales de yoduro de sodio. “Por ahora ya tenemos un experimento aprobado con 100 kilos, pero si logramos llegar a 250, podríamos detectar antes el efecto”, indica Villar. El proyecto ya ha recibido una financiación de 800.000 euros para la prueba básica. Con medio millón de euros más se lograría llegar al máximo deseado.

En opinión de Muñoz, la realización de este experimento, que ha logrado atraer atención en todo el mundo, sería una buena manera de dar un empujón a la visibilidad internacional del Laboratorio de Canfranc (Huesca).

Varios métodos

Después de 70 años, la posibilidad de estudiar la materia oscura, que conforma una quinta parte del Universo, comienza a ser una realidad. Para cercar a las escurridizas partículas que la componen, será necesario combinar distintos métodos.

El trabajo desde los observatorios subterráneos se completará con el de aceleradores de partículas, como el LHC (que comenzará a funcionar este verano). Éstos podrían ayudar a determinar el rango de masas en que se encuentran los neutralinos (uno de los principales candidatos a materia oscura).

Después, telescopios como el detector de rayos gamma GLAST, lanzado al espacio la semana pasada, podrían llegar a detectarlas de forma indirecta. La materia oscura, según parece, empieza ya a no serlo tanto.

Rita Bernabei, física de la Universidad de Roma: «El nivel de confianza es muy alto»

1 ¿Cree que el nuevo experimento convencerá a los científicos que no quedaron satisfechos con los resultados de su anterior trabajo?

Ya hemos ofrecido evidencias de la detección de materia oscura con nuestro anterior experimento DAMA, del que publicamos resultados regularmente desde 1998 hasta 2003. El aumento de la exposición a dicha materia oscura incrementó el nivel de confianza de esta evidencia.  Pero el hecho es que ahora lo hemos vuelto a confirmar con el nuevo experimento DAMA / LIBRA, con un elevado nivel de confianza.

2 ¿Es posible, con su experimento, obtener información sobre la materia oscura que vaya más allá de la comprobación experimental que ya existe?

La firma de modulación anual que utiliza Nal(TI) –sugerida por el equipo de la física teórica Katherine Freese en los años 80 del siglo pasado– permitía investigar la presencia de partículas de materia oscura en el halo galáctico con independencia de su naturaleza. Ésta, así como sus escenarios astrofísico, nuclear y de física de partículas se pueden investigar realizando modelos dependientes de análisis corolarios, que podrían ofrecer la respuesta a un determinado nivel de seguridad. Por otra parte, es importante señalar que no existe ninguna aproximación a la investigación de la naturaleza de las partículas de materia oscura que pueda ofrecer esta información con independencia de modelos asumidos.

3 ¿Es su experimento una prueba definitiva de las partículas que forman la materia oscura?

El poder de una evidencia depende de su nivel de confianza. Nuestro experimento está a un nivel muy alto.

4. Aparte de su trabajo, ¿qué otros experimentos encuentra prometedores?

Existe uno con la misma aproximación que el nuestro que puede ser de su interés. Se trata del proyecto ANAIS en el laboratorio español Canfranc, que está haciendo esfuerzos para mejorar y usar algunos detectores de Nal(TI).
 

13 Comentarios
  • flipante
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    -20 i flipante 24-06-2008 22:09

    cuando era joven, creía que la materia oscura era lo que me salía del ombligo...

  • Vamo a copi algo que ya hayan hecho otros que es mejor que inventar
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    -25 i Vamo a copi algo que ya hayan hecho otros que es mejor que inventar 24-06-2008 23:06

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    Ah fantástico un equipo español quiere 500.000 euros más para añadir a los 800.000 que ya tienen para poder realizar un experimento que ya han hecho antes en Italia pero cambiando el nombre para ponerle uno diferente al original...está claro que Cristóbal Colón no era español.

  • Tchernobog
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    -24 i Tchernobog 24-06-2008 23:24

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    Cuando realizas un experimento en un laboratorio y obtienes unos resultados, antes de elaborar el protocolo y la metodología debes asegurarte que tu procedimiento es REPRODUCIBLE en otros laboratorios. No se intenta "copiar" la idea, se trata de evaluar la reproducibilidad y comparar los resultados obtenidos.

  • plundering science
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    -30 i plundering science 25-06-2008 00:14

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    ale más pasta para teorias que no tienen nisiquiera sentido, la cantidad de dinero invertido hasta ahora en detectar neutrinos y demás chaladuras es inmensa, desde el super kamiokade en japon hasta el detector de 1km^3 que anda en medio de la antártida, nada no se detecta nada, vamos a ver, cuando un ingeniero diseña algo lo hace con un margen de error incluido, se intenta que el diseño funcione con las teorias actuales y se gastan tropecientos millones en diseñar, construir y usar algo, en este caso, simplemente no se encuentra nada, de quien es el fallo? de los albañiles? del ingeniero que ciñó al máximo a los parametros teoricos? o a los que inventan 'tontás' y se vanaglorian de saberlo todo sobre el universo, materia oscura, energia oscura, neutrinos, todo ciencia ficción que resulta ser lo que a la gente le gusta creer. por ejemplo en el caso de MOND, una simple corrección de la mecánica newtoniana hace de las teorias de la relatividad GR y SR cuentos de hadas...

  • Jauquins
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    -28 i Jauquins 25-06-2008 01:13

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    Fenomenal articulo, pero debo informarles de que debe ser falso, por que yo no estoy de acuerdo. ---- En España pensamos que la materia oscura se compone de pepeones, particulas que interaccionan mediante los copeones, que son portadores de información tergiversada. Los pepeones, al no interaccionar de manera lógica o racional, terminan causando hastio, repelús y bastante cabreo, con lo que el universo, harto, intenta alejarse lo mas posible de ellos, originando la expansión cosmica. --- Entre los diferentes tipos de pepeones implicados, podemos destacar: los pepeones negros, muy pesados, que tienden a agruparse y emitir copeones conspiranones, causando gran agitación en los pepeones próximos. O el pepeon que mas emite, el losantino, sin masa cerebral conocida, pero con gran carga negativa, que colisiona insistentemente con cualquier otra particula que no sea pepeon, y cuando colisiona con otro pepeon, se rebota. --- Todos los pepeones tienen el mismo spin (sí, giran hacia la derecha) pero tienen distintos cargos (unos mas, y otros menos). Se ha demostrado recientemente que debido al principio de exclusión de Pauli, dos pepeones no pueden compartir el mismo cargo. --- Aunque quedan mucho por saber, espero haber arrojado luz sobre este tema.

  • perplejo
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    -24 i perplejo 25-06-2008 07:07

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    eso, mejor nos gastamos los 500.000 euros que faltan en otro macro centro comercial que eso sí que mola. ¿Para qué queremos esas "chaladuras" de científicos locos? dios qué país, ¿pero de dónde narices creeis que sale toda la tecnología de la que nos beneficiamos a diario? si fuera por algunos todavía seguiríamos en las cavernas

  • pepe
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    -10 i pepe 25-06-2008 08:14

    Jauquins, lo normal es que nos ciñeramos al articulo o por lo menos a colatelares, pero en fin sigue habiendo gente con un coeficiente intelectual muy progre, o sea de fijacion en los argumentos...aunque sean de una vacuidad muy a lo pepiño. Anda sigue asi. Llegaras lejos. Seguramente a ministro. Donde decretaras que la materia oscura es lo mismo que el lado oscuro de la fuerza. Por cierto, el articulo, muy interesante.

  • chusta
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    -3 i chusta 25-06-2008 08:31

    Es un poco sensacionalista en artículo. Existe la misma probabilidad de que encuentre materia oscura que no la encuentre. Prefiero esperar a ver que sucede antes que escribir un artículo tan optimista.

  • zenutter
    #9 Vota Vota

    -11 i zenutter 25-06-2008 08:45

    para plundering.... el obtener conocimiento nunca es inútil, las teorias "tontas" no existen, hay teorias bien fundamentadas (que mediante experimentación pueden demostrarse erróneas o no) y mal fundamentadas. En cualquier caso lo que nos permite avanzar, primero en conocimiento, y después en aplicaciones prácticas es el ser capaces de proponer teorias que justifiquen el comportamiento físico en el mundo real y la realización de experimentación que contraste dichas teorias.

  • Miki
    #10 Vota Vota

    -10 i Miki 25-06-2008 10:55

    plundering: La cantidad de dinero que se gasta cada año en pornografía ronda las decenas de miles de millones; la que se gasta en cosmética, otro tanto; la que se gasta en "fúurrborr", otro tanto; la que se gasta en armas ni te cuento. Pero no hay ni unos 500.000 para ampliar nuestro conocimiento del universo y las agencias espaciales apenas pueden lanzar un par de sondas cada lustro gracias a cavernícolas como tú que hacen gala de su ignorancia. Es gracias a tu actitud que España no inventa. "Que inventen ellos", ¿no, plundering? "Que nosotroh noh dedicamoh ar furbor". Haz el favor y vuélvete a la gruta paleolítica de la que saliste.

  • Kr0nos
    #11 Vota Vota

    -5 i Kr0nos 25-06-2008 12:28

    Miki, zenutter y los ultimos, completamente con ustedes, parece que el mundo no cambia, la evolucion se paro en algunos hace un par generaciones, o simplmente es que evolucionaron de los neanthertales directamente, y para Miki, me has echo soltar hasta las lagrimas de lo triste que es que las cosas funcionen como lo hacen, ya me gustaria gustaria escuchar que proyectos espaciales o como el ITER y algunos asi, no se dijera OHH son 100.000 millones de € los proyectos.... en fin estados unidos se gasta en el mantenimiento de sus 1.250.000 militares creo que algo asi como 1.000.000 millones, y en fabricar armas no me lo quiero ni imaginar... triste mundo de mierda, ojala nos ocurra un ELE, para lo que estamos haciendo con el mundo y entre nosotros mismo...

  • estatica-de-la-maquina.blogspot.com
    #12 Vota Vota

    -2 i estatica-de-la-maquina.blogspot.com 25-06-2008 12:58

    que atractivo resulta esta investigacion y que falta nos hace. de donde venimos y donde vamos,esa es la pregunta

  • luisitirrin
    #13 Vota Vota

    -2 i luisitirrin 25-06-2008 20:24

    Moreno, Plunder, Plundering science, etc... Todos son la misma partícula pero con diferente longitud de onda. Hagamos un acelerador para detectarlo.

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Generado: 2012-05-28 16:44:23