En una antigua mina de oro a una milla bajo tierra, dentro de un tanque de titanio lleno de un raro gas licuado, los científicos se propusieron buscar lo que hasta ahora había sido indetectable: la materia oscura. Los científicos están bastante seguros de que las cosas invisibles constituyen la mayor parte de la masa del universo y dicen que no estaríamos aquí sin ellas, pero no saben qué es. La carrera para resolver este enorme misterio ha hundido a un equipo en las profundidades bajo el liderazgo de Dakota del Sur.
La pregunta para los científicos es fundamental, dice Kevin Lesko, físico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. “¿Qué es este maravilloso lugar en el que vivo? En este momento, el 95% es un misterio. “La idea es que una milla de tierra y roca, un tanque gigante, un segundo tanque y el titanio más puro del mundo bloquearán todos los rayos cósmicos y las partículas que orbitan alrededor y a través de todos nosotros todos los días. Los científicos creen que las partículas de materia oscura pueden evitar todos esos obstáculos. Esperan que una vuele hacia el recipiente de xenón líquido en el tanque interior y choque con un núcleo de xenón como dos bolas de billar, revelando su presencia en un destello de luz visto por un dispositivo llamado «cámara de proyección de tiempo». Los científicos anunciaron el jueves que la búsqueda de $ 60 millones está en marcha. Durante cinco años, finalmente comenzó hace dos meses después de un retraso causado por ella. COVID-19 pandemia.
Hasta ahora el dispositivo no ha encontrado nada. Al menos no hay materia oscura. Dicen que está bien. El dispositivo parece filtrar la mayor parte de la radiación de fondo que esperan bloquear. «Para buscar este tipo de reacción tan raro, la primera tarea es deshacerse primero de todas las fuentes ordinarias de radiación, que abrumarían el experimento», dijo.
Y si todos sus cálculos y teorías son correctos, imaginan que solo verán unas pocas señales pasajeras de materia oscura cada año. El equipo de 250 científicos estima que tendrán 20 veces más datos en los próximos dos años. Para cuando termine el experimento, la posibilidad de encontrar materia oscura con este dispositivo es «probablemente menos del 50% pero más del 10%», dijo Hugh Lippincott, físico y portavoz del experimento en una conferencia de prensa el jueves. Si bien eso está lejos de ser seguro, «se necesita un poco de entusiasmo», dijo Lesko de Lawrence Berkeley.
«No entres en la física de búsqueda rara sin la esperanza de encontrar algo». Dos enormes grúas de la era de la Depresión operan un ascensor que lleva a los científicos al llamado Experimento LUX-ZEPLIN en la Instalación de Investigación Subterránea de Sanford. El descenso de 10 minutos termina en un túnel con paredes frías revestidas con una red. Pero la vieja mina podrida pronto conduce a un laboratorio de alta tecnología donde la suciedad y la contaminación son el enemigo. Los cascos están siendo reemplazados por otros nuevos y más limpios y una doble capa de calcetines azules para niños sobre zapatos de seguridad con punta de acero, dijo el ingeniero jefe Jeff Cherwinka en una gira en diciembre de 2019 antes de que se pusiera en marcha el dispositivo. cerrado y lleno.
Lo describió como «como un termo» hecho de «quizás el titanio más puro del mundo» diseñado para mantener el xenón líquido frío y la radiación de fondo al mínimo. El xenón es especial, explicó el coordinador de física experimental Aaron Manalisay, porque permite a los investigadores saber si una colisión es con uno de sus electrones o con su núcleo. Si algo llega al núcleo, dijo, es probable que sea la materia oscura que todos buscan. Estos científicos intentaron un experimento similar y más pequeño aquí hace años.
Después de que salieron vacíos, pensaron que tenían que ir mucho más grandes. Se está llevando a cabo otra prueba a gran escala en Italia dirigida por un equipo rival, pero aún no se han anunciado los resultados. Los científicos están tratando de entender por qué el universo parece ser tan diferente. Una pieza del rompecabezas es la materia oscura, que tiene, con mucho, la mayor masa del universo. Los astrónomos saben que existe porque cuando miden las estrellas y otra materia ordinaria en las galaxias, descubren que casi no hay suficiente atracción gravitacional para mantener unidos estos cúmulos.
Por lo menos, las galaxias estarían «rápidamente separadas», dijo Manalaisay, y agregó: «Es imposible entender nuestra observación de la historia, del universo evolutivo sin materia oscura». «No estaríamos aquí sin la materia oscura», dijo Lippincott, físico de la Universidad de California, Santa Bárbara. Entonces, si bien no hay duda sobre la existencia de la materia oscura, hay muchas dudas sobre qué es. La teoría principal es que incluye cosas llamadas WIMP, macromoléculas de interacción débil. Si es así, LUX-ZEPLIN puede detectarlo. Queremos encontrar «dónde se pueden esconder los cobardes», dijo Lippincott.