Por la Dra. Mae-Wan Ho, 14 de abril de 2014
ISIS
La desesperada búsqueda de la materia oscura empleando cada vez detectores más sensibles, no ha dado resultados hasta ahora, o tal vez es que no exista, salvo en al teoría estándar de la cosmología, dice la Dra. Mae-Wan Ho.
El nuevo experimento en el que se ha utilizado el detector de materia oscura de alta sensibilidad y alta precisión, LUX (Large Undenground Xenon), que es capaz de descubrir los eventos en los que se emplea una cantidad ínfima de energía, no ha logrado encontrar las partículas de materia oscura durante el verano pasado (1).
La materia oscura se cree que representa aproximadamente el 80% de la masa del universo, y sin su influencia gravitatoria, las galaxias y los cúmulos de galaxias se disgregarían.
Nadie sabe qué es la materia oscura, pero se especula que se compone de partículas subatómicas WIMP, partículas masivas que interactúan débilmente, y que se consideran omnipresentes en todo el Universo, pero debido a que interactúan muy raramente con otras formas de materia, son difíciles de detectar. El experimento LUX está diseñado para detectar esas raras ocasiones en que una partícula masiva interactúa débilmente con otras formas de materia.
El detector LUX, enterrado a más de una milla de profundidad en las instalaciones de investigación de Sanford 
Underground, en Dakota del Sur, para que esté protegido de los rayos cósmicos y otras radiaciones que pudieran interferir con las señales de las WIMP, se compone de la tercera parte de una tonelada de xenón enfriado en un tanque que dispone de múltiples sensores de luz, cada uno de ellos capaz de detectar un único fotón. Cuando las WIMP pasan a través del tanque, en algunas ocasiones se encontraría con el núcleo de un átomo de xenón, produciendo un pequeño destello de luz, que sería recogido por los sensores.
Los primeros resultados de la búsqueda de la materia oscura con el detector LUX fueron hechos públicos en octubre de 2013. A pesar de utilizar este detector ultrasensible, no se ha encontrado ninguna evidencia de la existencia de la materia oscura durante los 90 días de funcionamiento. Esto contradice los anteriores experimentos que habían detectado posibles trazas de materia oscura de muy poca masa. El último trabajo consistió en demostrar la alta sensibilidad del detector LUX a las posibles señales.
“La nueva calibración para la mejora de la precisión se ha mejorado en un factor de 10. Esto demuestra que los primeros resultados de la búsqueda de materia oscura, que no han dado muestras de la existencia de estas partículas de baja masa, son concluyentes”, dijo Rick Gaitskell, profesor de Física de la Universidad de Brown.
Para calibrar el detector, los investigadores utilizaron neutrones como sustitutos de las partículas WIMP. El desplazamiento que se produce cuando un neutrón golpeaba contra el núcleo de un átomo de xenón debiera ser muy parecido al producido al chocar con una partícula WIMP. Los neutrones de baja masa fueron lanzados directamente al detector y las características del desplazamiento de los neutrones fueron medidas por los instrumentos presentes en el detector. Luego se analizaron los datos para compararlos con los datos obtenidos en la búsqueda de la materia oscura, por si se habían producido eventos similares.
Los primeros resultados lo confirmaron: no había eventos de colisión con las partículas de baja masa WIMP. Los 90 días de utilización del detector vienen a minimizar las posibilidades de existencia de la materia oscura. “Hay muchos modelos de la Física de partículas que se quedan en la cuneta”, dijo Gaitskell.
El detector LUX se empleó en un segundo experimento en el año 2014, durante un año y con mayor sensibilidad.
Los resultados se presentaron el pasado 19 de febrero de 2014 en el Lake Louse Winter Institute en Alberta, Canadá, por parte de James Verbus, que dirigió el trabajo de calibración.
Una semana más tarde, los científicos del experimento de Búsqueda Criogénica de Materia Oscura (CDMS) anunciaron que han cambiado los límites de búsqueda de las partículas de materia oscura, con unas tasas de interacción que nunca se habían investigado, llegando a lo más bajo posible (2).
Los científicos de CDMS han enfriado sus detectores a muy bajas temperaturas para detectar la energía producida en las colisiones de las partículas de materia oscura con el germanio. Los detectores se encuentran a media milla bajo tierra, en una antigua mina de hierro situada en Minnesota, para su protección de los rayos cósmicos.
El experimento LUX ya descartó una amplia gama de masas y de tasas de interacción por encima de 6 GeV; CDMS amplia la búsqueda por debajo de esos niveles.
Otros tres experimentos se están realizando para la detección de la materia oscura: DAMA ( Materia Oscura, en Italia); CoGeNT Dark Matter Experiment en el Pacific Northwest Laboratory , en Estados Unidos; y el proyecto CREEST de Europa. Todos afirman que sus datos son compatibles con la existencia de materia oscura entre 5 y 20 GeV. Pero esto es algo difícil de precisar, ya que cuanto menor sea la energía implicada en el proceso, más posibilidades hay de que se hayan producido interferencias por el ruido de fondo. Aún más preocupante resulta que los científicos no tienen ni idea de si las partículas de materia oscura interactúan de la misma manera con los detectores construidos por diferentes materiales, tales como germanio, argón, xenón, silicio, en más de una docena de experimentos en todo el mundo.
Todo lo que se puede decir es que la sensibilidad de los detectores empleados en estos experimentos se incrementa en un orden de magnitud cada pocos años.
Algunos científicos ya están considerando seriamente la posibilidad de la material oscura podría no existir (3), algo que muchos cosmólogos y astrofísicos vienen diciendo desde hace años. Una nueva teoría se abre camino frente a la del Big Bang, el Universo de plasma eléctrico (4) (Véase Continuous Creation from Electric Plasma versus Big Bang Universe, SiS 60). Another, at a more fundamental level, is E-Infinity fractal spacetime [5] (E-Infinity Spacetime, Quantum Paradoxes and Quantum Gravity – Story of Phi Part 6, SiS 62).
Referencias:
- “LUX confirms it has not found dark matter”, Science Blogging Science 2.0, 20 February 2014, http://www.science20.com/news_articles/lux_confirms_it_has_not_found_dark_matter-130156
- “CDMS result covers new ground in search for dark matter”, MIT News, 28 February 2014, http://web.mit.edu/newsoffice/2014/cdms-result-covers-new-ground-in-search-for-dark-matter.html
- “Dark matter might not exist”, The Daily Galaxy, 8 February 2014, http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2014/02/dark-gravity-dark-matter-might-not-exist-todays-most-popular.html
- Ho MW. Continuous creation from electric plasma versus Big Bang Universe. Science in Society 60, 20-25, 2013.
- Ho MW. E-infinity spacetime, quantum paradoxes and quantum gravity – story of phi part 6. Science in Society 62 (to appear).
––
Procedencia del artículo: http://www.i-sis.org.uk/No_Dark_Matter_Detected.php
–-
Artículos relacionados: http://noticiasdeabajo.wordpress.com/2013/11/10/sobre-la-formacion-de-estrellas-en-una-galaxia-en-los-confines-del-universo-y-otras-sorpresas/
—-