Una olla en el fogón suena cuando el agua hierve. Una taza de cobre vacía también puede 'sonar' a frecuencias de radio si dentro de ella nace una partícula de materia oscura. Estas partículas se llaman axiones y, según una hipótesis, llenan toda la galaxia con una nube invisible. Dentro de una cavidad metálica, un axión a veces se convierte en un fotón, una partícula de luz. Si la cavidad está sintonizada a la frecuencia adecuada, el fotón resuena como una voz en el baño y puede ser captado por un receptor sensible.
El problema es que cuanto más pesado es el axión, mayor es la frecuencia y más pequeña debe ser la cavidad. Para una frecuencia de unos 23 gigahercios (mil veces mayor que la de un microondas), se necesita una cavidad del tamaño de una moneda. Una sola moneda captura muy pocas partículas, y el ruido del instrumento crece a altas frecuencias. Los físicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) decidieron ensamblar una batería completa a partir de estas monedas: varias decenas de cavidades idénticas que funcionan como una gran antena. Cada cavidad es como un músico en una orquesta: por separado el sonido es débil, pero juntos tocan fuerte y en armonía.
Para que la orquesta no desafine, cada cavidad debe afinarse a una misma nota. En su interior se inserta una varilla móvil, como un pistón en un tubo de órgano. Al moverla, se cambia la frecuencia de resonancia. En el nuevo trabajo, la varilla está integrada con la antena que capta la señal. El resultado es la primera batería del mundo de cavidades sintonizadas que opera en el rango de 22,88 a 22,93 gigahercios. Esto corresponde a una masa de axión de unos 95 microelectronvoltios, cien mil millones de veces más ligero que el electrón.
Por ahora, la batería no ha encontrado materia oscura, pero ha demostrado que la tecnología funciona. El siguiente paso es ensamblar cientos y miles de cavidades para escuchar incluso el susurro más tenue de los axiones. Si existen, esta orquesta algún día tocará la nota tan esperada.
La frecuencia de 23 gigahercios es aproximadamente la que usan los radares policiales para medir la velocidad de los automóviles. Solo que aquí el 'radar' no apunta a la carretera, sino al interior de una taza de cobre vacía.
En la novela de Liu Cixin 'El problema de los tres cuerpos', la materia oscura resulta no ser partículas, sino huellas de ingeniería extraterrestre. Si la batería de axiones alguna vez capta una señal, podría no ser natural.