Cazadores de materia oscura: cómo ver lo invisible exprés
La materia oscura es una sustancia invisible que mantiene unidas a las galaxias, pero no emite luz. Atrapar sus partículas es como escuchar un susurro en una sala ruidosa. Los detectores comunes solo oyen los golpes fuertes, mientras que las señales débiles se ahogan entre el ruido.
En argón líquido, una partícula de materia oscura que choca con el núcleo de un átomo produce un destello de luz y una nube de cargas. Pero con un golpe débil, el destello apenas brilla. Los científicos añadieron una corrección a los cálculos que tiene en cuenta cómo el campo eléctrico dentro del núcleo intensifica la interacción en colisiones lentas. Es como ajustar un micrófono para que capte sonidos suaves. Ahora, el detector con fotomultiplicadores de silicio (que cuentan cada fotón) puede notar un golpe mil veces más débil que antes.
Otro enfoque es un detector basado en bits cuánticos. Un bit cuántico (qubit) es como un péndulo hipersensible que se balancea con la más mínima brisa. Dos chips juntos: uno capta las vibraciones, el otro las lee. Una partícula de materia oscura que pasa hace que los átomos del chip tiemblen, y el qubit lo nota. Este detector puede sentir una energía de 30 milielectronvoltios, mil millones de veces menor que la necesaria para levantar una mota de polvo un pelo.
Estos trucos ayudarán a buscar partículas ligeras de materia oscura que antes pasaban desapercibidas a través de los detectores. Quizás pronto escuchemos su susurro por primera vez.
La energía de 30 milielectronvoltios es tan pequeña que solo alcanzaría para mover un electrón una distancia de varios átomos.