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En el detector DarkSide-50 se buscaron por primera vez partículas superpesadas de materia oscura que dejan múltiples huellas.
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Una bala que no atraviesa un solo blanco, sino que deja su huella en varias capas de blindaje. Así se comporta aproximadamente la materia oscura superpesada que se ha buscado por primera vez en el detector DarkSide-50. Los candidatos habituales a materia oscura, las partículas masivas de interacción débil (WIMP), atraviesan la materia casi sin dejar rastro, chocando ocasionalmente con los núcleos. En cambio, la materia oscura nuclear superpesada podría estar formada por muchos nucleones oscuros y dispersarse múltiples veces al atravesar el detector.
El detector DarkSide-50 está lleno de argón líquido y funciona como una cámara muy sensible que registra destellos de luz y señales eléctricas de las interacciones de las partículas. Para capturar las esquivas colisiones múltiples, los científicos utilizaron datos de 532 días de recogida con bajo fondo radiactivo. Tuvieron en cuenta que las partículas que llegan desde abajo pierden energía al atravesar la Tierra y ajustaron la selección de eventos específicamente para la topología de dispersión múltiple.
Como resultado, se obtuvieron límites a la sección eficaz de dispersión de la materia oscura superpesada con nucleones para masas de nucleones oscuros de 10, 50, 100 y 500 GeV/c². No es un descubrimiento, sino un paso importante: ahora sabemos cuán fuertemente podrían interactuar estas partículas con la materia ordinaria, si es que existen. La búsqueda continúa, y cada nuevo experimento reduce el espacio de hipótesis sobre la naturaleza de la materia oscura.
La materia oscura no emite ni absorbe luz, por lo que no se puede ver directamente. Los científicos la detectan por indicios indirectos: su influencia gravitatoria en las galaxias o raras colisiones con núcleos en detectores.
El detector DarkSide-50 está situado en el laboratorio subterráneo del Gran Sasso, en Italia, bajo una gruesa capa de roca que apantalla los rayos cósmicos y reduce el fondo.