Se presenta un nuevo método para buscar materia oscura a partir de fotones oscuros mediante mediciones del campo magnético terrestre en frecuencias inferiores a 100 Hz. Los fotones oscuros que oscilan coherentemente pueden inducir un campo magnético monocromático debido a la mezcla cinética con fotones ordinarios. Para masas de fotones oscuros de alrededor de 3×10⁻¹⁴ eV, la señal se amplifica por resonancia en la cavidad formada por la superficie terrestre y la ionosfera. Se calculó la señal esperada considerando la conductividad atmosférica. A partir de datos geomagnéticos de varios años se obtuvieron nuevos límites superiores para el parámetro de mezcla cinética ε. Estas restricciones superan los resultados terrestres anteriores en el rango de masas de 10⁻¹⁵ a 2×10⁻¹³ eV.
La materia oscura invisible gobierna la rotación de las galaxias — Vera Rubin ya en el siglo pasado demostró que las estrellas se mueven como impulsadas por una fuerza invisible. Uno de los principales sospechosos es el fotón oscuro, un pariente masivo de la luz ordinaria, predicho por las ecuaciones ampliadas de Maxwell y que no encaja en el Modelo Estándar.
Los científicos convirtieron el planeta en un receptor de radio gigante. El espacio entre la Tierra y la ionosfera (la capa eléctricamente cargada de la atmósfera) forma un resonador que amplifica repetidamente el temblor magnético si su frecuencia coincide con la “onda de radio” del fotón oscuro. Es como cuando una cuerda de guitarra vibra en respuesta a una nota tocada en otra. Los registros de larga duración del campo magnético permitieron realizar un fino análisis espectral: pescar en el ruido una sola frecuencia.
Por primera vez se tuvo en cuenta la conductividad eléctrica del aire, lo que afinó el cálculo y ayudó a separar una posible señal del ruido de fondo. No se escuchó un “saludo” directo de la materia oscura, pero se establecieron los límites más estrictos para su interacción con el magnetismo, para el rango de masas de 10⁻¹⁵ a 2×10⁻¹³ eV. Y las frecuencias buscadas, por debajo de 100 Hz, donde cantan las ballenas y zumban las líneas eléctricas, obligan a los científicos a filtrar de los datos los sonidos del océano y la civilización.
🎯 La señal buscada se encuentra en la banda por debajo de 100 Hz: aquí cantan las ballenas y zumban las redes eléctricas. Para captar el “susurro” cósmico, los científicos deben filtrar la voz del océano y el ruido de la civilización.