Donde dije materia oscura, digo energía oscura: unos investigadores reinterpretan la "extraña señal" que detectó el XENON1T

Al XENON1T, una cuba mastodóntica que ejerce de detector de materia oscura, le conocimos muchos por ser el instrumento capaz de detectar el evento más raro jamás registrado: la muerte de un átomo de xenon-124. El año pasado, los investigadores que trabajan con él reportaron que el XENON1T había detectado una extraña señal que relacionaron con la materia oscura, pero ahora unos investigadores creer que aquello no fue materia, sino energía oscura.

A grandes rasgos, según la Teoría de la Relatividad de Einstein, la materia se transforma en energía y la energía puede transformarse en materia (lo cual expresó con la conocida expresión e = mC²). Se cree que existen partículas cuya masa depende del entorno, u otras que se pueden transformar en otras partículas, y precisamente estos tipos de partículas y su posible detección es lo que está manteniendo el debate sobre aquel extraño "hipo" que tuvo XENON1T.

La relatividad del enfoque en un mismo resultado

El fundamento de esta cuba y sus 3.500 litros de xenon líquido es la posibilidad de detectar el paso de materia oscura a materia estándar, algo que puede ocurrir de manera ocasional y que permite la detección. De hecho, este proyecto ha dado alegrías desde sus fases previas, ya que en 2018 se detectó lo que se consideró un axión, que sin ser materia oscura se trata de una partícula subatómica peculiar y complicada de detectar.

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Fue precisamente esto fue lo que al final se asumió que había detectado XENON1T el año pasado (concretamente, un axión solar). La teoría dice que los axiones se habrían producido en una época muy temprana del universo y podrían componer la materia oscura del universo, de ahí la conclusión que se acabó aceptando como resultado del "susto" del XENON1T.

Pero estos investigadores de Cambridge plantean en su trabajo que "la extraña señal" que XENON1T detectó pudo ser la primera detección de energía oscura, por lo que igualmente se trataría de un hallazgo importante y sin precedentes. Estos científicos considera que se habrían necesitado muchos axiones solares para producir la señal registrada y que encaja más que hubiese sido una señal de energía oscura y no de una partícula.

Esta idea viene de su simulación tomando como referencia no los axiones solares, sino las partículas camaleón, unas partículas hipotética que tendrían una masa efectiva dependiente del entorno. Los investigadores simularon qué pasaría si una partícula camaleón, producida en una región muy magnética del Sol, hubiese pasado a través del XENON1T, y según muestran la señal simulada es muy parecida a la que se obtuvo el pasado año.

Simulación de cómo veríamos la materia oscura (si pudiésemos). Imagen: Wang, J. et al

Las partículas camaleón encajan como la pieza que falta en el puzzle para explicar la energía oscura por esa teórica capacidad de cambiar las propiedades físicas con la expansión del universo. De ahí que los investigadores de la Universidad de Cambridge consideren que pudo haber sido un "evento de exceso" relacionado con energía oscura.

Este curioso y sesudo debate no está cerrado, y el propio Luca Visinelli, coautor del estudio de Cambridge, puntualiza que "lo primero que ha de comprobarse es que aquello [la "extraña señal"] no fue algo casual" y que el XENON1T detectó efectivamente algo. De ser así, Visinelli asegura que en futuros experimentos se volvería a tener resultados similares incluso con señales más fuertes.

De momento, el XENON1T (ya actualizado a XENONnT) sigue siendo un candidato a aportar información sobre algo tan misterioso y aparentemente clave como la materia oscura y la energía oscura. Veremos si en los próximos años se repite "la señal" y si da la suficientemente información como para que sí pueda haber consenso.

Imagen | XENON1T