Otra señal de materia oscura en una mina de Minnesota

Más pistas de materia oscura han surgido del instrumento Búsqueda Criogénica de Materia Oscura (Cryogenic Dark Matter Search, CDMS), que procura cazar las teorizadas partículas desde las profundidades de una mina en Minnesota

Ocho detectores de silicio registraron tres eventos que pueden representar colisiones de partículas masivas de interacción débil, o WIMPs. Los físicos han encontrado indicios de la existencia de WIMPs antes, pero siguen siendo elusivas. Dos otras posibles detecciones realizadas por CDMS, reportadas en el año 2010, resultaron ser indistinguibles de la totalidad de colisiones de otras fuentes no WIMP. Aún puede resultar lo mismo para los nuevos hallazgos.

El trabajo fue divulgado el 13 de abril en la reunión de la Sociedad Americana de Física en Denver. «No creemos que este resultado alcance el nivel de un descubrimiento, pero requiere de una mayor investigación», dijo Kevin McCarthy, miembro del equipo CDMS del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge.

CDMS-II, la segunda generación en la búsqueda, se desarrolló entre 2003 y 2008. Cuanto se detectaron antes WIMP sospechosos lo fueron en 19 detectores de germanio. El nuevo trabajo viene de un subconjunto de sus 11 detectores de silicio, que son más sensibles que los de germanio a las colisiones de partículas de baja energía.

Enfriados a una temperatura de sólo 40 millikelvins, los detectores CDMS-II detectan el calor emitido cuando una partícula choca con uno de sus cristales. El desafío es distinguir una posible colisión de una WIMP de muchas otras colisiones de partículas, tales como los neutrones.

CDMS trata de lograrlo aislando sus captores lo más posible y calculando con precisión la tasa de colisiones que se esperan de otras fuentes de ruido de fondo. Los tres posibles eventos WIMP surgieron de datos en los que se esperarían 0,7 eventos similares de ruido de fondo, dijo McCarthy. Dos de ellos se produjeron en el mismo detector, mientras que el tercero se produjo en uno diferente.

Se informa que la señal tiene un nivel de confianza del 99,81%, o alrededor de tres sigma en lenguaje estadístico. «Estamos más a favor de un hipotético WIMP que de [ruido de] fondo», dijo.

Pero el resultado de CDMS-II implicaría un WIMP con una masa de 8,6 gigaelectronvoltios, mucho más liviano de lo que los físicos esperan. El sucesor del experimento, el SuperCDMS, está funcionando actualmente en la mina Soudan y puede aportar mejores detecciones.

Otros experimentos de materia oscura están buscando WIMPs con tanques de xenón líquido. Entre estos está LUX en la mina Homestake en Dakota del Sur y XENON1T en Gran Sasso, en Italia. Éstos pueden ayudar pronto a acotar las posibilidades de materia oscura WIMP, dice Tom Shutt de la Case Western Reserve University en Cleveland, Ohio.

Fuente: Nature. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información: