Un enorme depósito de agua ultrapura está escondido en las profundidades de Japón. Sus paredes están cubiertas de miles de lámparas sensibles a la luz que captan débiles destellos: las huellas de partículas fantasma que atraviesan la columna de agua. Este detector, Super-Kamiokande, ha estado observando el cielo durante mucho tiempo en busca del eco de neutrinos de antiguas explosiones estelares. Y de repente, un aumento inesperado. Con una energía de unos 20 MeV se registraron ligeramente más eventos de los que predecían los cálculos. Las señales adicionales son débiles, pero la estadística indica que no se trata de una vibración aleatoria del instrumento.
¿De dónde proviene el exceso? Los autores del nuevo trabajo proponen una explicación audaz: tal vez el detector no captó ecos de supernovas, sino el 'aliento' de la materia oscura. Según la hipótesis, las partículas de materia oscura chocan entre sí y se convierten directamente en neutrinos, partículas ligeras y casi imposibles de detectar. Para explicar la señal, la materia oscura tendría que ser relativamente ligera, con una masa de decenas de MeV (millones de electronvoltios). En comparación, la masa del electrón es de unos 0,5 MeV, por lo que la partícula candidata sería unas cien veces más pesada que el electrón, pero aún miles de veces más ligera que un protón. Esa masa surge de forma natural en las extensiones del modelo estándar, el conjunto de reglas que describe las partículas y fuerzas conocidas.
Si la suposición es correcta, estaríamos ante la primera pista real sobre la naturaleza de la materia oscura, no a través de su atracción gravitatoria, sino mediante la creación directa de partículas. Otros telescopios de neutrinos, como el JUNO que se está construyendo en China, podrán verificarlo. Su sensibilidad será suficiente para confirmar la señal o descartar la hipótesis. Mientras tanto, el detector gigante sigue observando las profundidades del agua, esperando nuevos destellos que revelen de qué está hecha realmente la parte invisible del universo.
El agua del detector Super-Kamiokande es tan pura que si te sumergieras con una linterna, no verías el haz de luz: la luz solo se dispersa en las partículas, que allí son casi inexistentes.