Señales de materia oscura en una mina de Minnesota
Se informa de posibles pruebas de WIMPs, apoyando las afirmaciones de un experimento con sede en Italia.
Un experimento en Minnesota es el primero en apoyar una debatida afirmación sobre que unos detectores en otro continente habían encontrado pruebas de partículas conocidas como WIMPs.
Las WIMP son partículas teóricas que se consideran los candidatos principales para la materia oscura, el material invisible que se cree que forma más del 80 por ciento de la materia del universo. En el experimento de Minnesota, conocido como COGENT, un trozo de germanio del tamaño de una pastilla de hockey, en las profundidades de una antigua mina de hierro, intenta registrar las raras colisiones con las WIMPs.
En los datos recopilados a lo largo de 15 meses, los investigadores de COGENT detectaron una variación estacional en la tasa de colisión – mayor en verano y menor en invierno – similar a lo que se vio hace 13 años en un experimento mayor, usando distintos detectores en Italia. Los investigadores de ese experimento, DAMA/LIBRA, han atribuido los resultados al movimiento de la Tierra a través de una nube de WIMPs (acrónimo de partículas masivas de interacción débil) (SN: 5/10/08, p. 12). Pero muchos físicos han dudado de dicha interpretación dado que, hasta ahora, ningún otro experimento había encontrado resultados similares.
El líder del equipo de COGENT, Juan Collar de la Universidad de Chicago, presentó los nuevos hallazgos el 2 de mayo en Anaheim, California, en una reunión de la Sociedad Física Americana. Collar dijo que no debatiría los resultados con los periodistas hasta que los artículos que describen el trabajo se publiquen on-line.
Los nuevos resultados de COGENT tienen las características que se esperarían de una detección de materia oscura, “algo muy similar a lo que DAMA ha visto”, dice el teórico Dan Hooper del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi en Batavia, Illinois, que asistió a la charla de Collar. “Todo lo que desearías tener, si fuese materia oscura, básicamente está ahí”.
Los hallazgos no constituyen un descubrimiento de la materia oscura, no obstante, debido a que la probabilidad de que tales resultados aparezcan por casualidad es demasiado alta para que los científicos lo califiquen como demostración, apunta Hooper.
Las WIMPs son las candidatas preferidas para partículas de materia oscura debido a que se han predicho en teorías que intentan unificar las fuerzas y partículas conocidas en la naturaleza. Las características predichas para las WIMPs se corresponden con las propiedades esperadas para la materia oscura cósmica, el pegamento gravitatorio que mantiene unidas a las galaxias y permite que se formen (SN: 8/28/10, p. 22).
De ser correctos, los resultados de COGENT implican que las WIMPs tienen una masa relativamente baja, aproximadamente de cinco a diez veces la masa del protón, dicen Katherine Freese de la Universidad de Michigan en Ann Arbor. Recientes resultados de otros experimentos parecen estar en conflicto con el experimento, pero pueden no ser tan sensibles como COGENT a las colisiones con partículas de una masa tan baja (SN: 5/7/11, p. 12).
Los hallazgos de COGENT intrigan a Freese, quien, junto a otros investigadores, predijo en la década de 1980 que la variación estacional sería una señal de la materia oscura. La idea supone vastos halos de WIMPs rodeando a las galaxias, incluyendo la Vía Láctea. La Tierra cruzaría el gato de WIMPs de la Vía Láctea más rápido en verano que en invierno debido a que su órbita alrededor del Sol se correspondería con la rotación de la galaxia dentro del halo de WIMPs. En invierno, la órbita de la Tierra estaría en sentido opuesto a la rotación de la galaxia. Por lo que los detectores deberían ver más colisiones en verano que en invierno – la tendencia se ha visto tanto en DAMA/LIBRA como en COGENT.
El teórico Neal Weiner de la Universidad de Nueva York dice que sus cálculos indican que el equipo de COGENT tuvo mucha suerte, o vio una variación inusualmente alta en la tasa de colisión, para ser capaz de hacer una detección tan tentadora con apenas 15 meses de datos.
Los teóricos se ven cada vez más desafiados para identificar las propiedades de la materia oscura que podrían explicar por qué algunos experimentos ven signos de estas partículas mientras que otros no, dijo Weiner el 2 de mayo en una reunión sobre materia oscura.
Fuente Original: Ciencia Kanija / Science News
