La materia oscura no brilla ni refleja la luz, pero su presencia se delata por efectos gravitatorios. Para atrapar al menos una partícula, los físicos construyen detectores parecidos a habitaciones muy silenciosas: en su interior hay cristales que destellan cuando una partícula incide en ellos. Pero el destello es débil y, si la luz se pierde por el camino, la señal puede pasar desapercibida.

En el montaje COSINE-100U, los cristales de yoduro de sodio han aprendido a recolectar mejor la luz. Antes, entre el cristal y el fotomultiplicador —el dispositivo que convierte la luz en señal eléctrica— había ventanas de cuarzo. La luz atravesaba varias superficies y se reflejaba parcialmente. Ahora se han eliminado las ventanas y los fotomultiplicadores se han pegado a los extremos de los cristales mediante finas almohadillas de silicona de 2 milímetros de grosor. A los cristales grandes se les han biselado los bordes para que la luz, como por un canal, fluya hacia los sensores. Como resultado, los ocho cristales producen más luz: hasta 27,7 fotoelectrones por kiloelectronvoltio, cuando antes eran unos 15.

Esto no es un simple capricho técnico. Cuanto más brillante es el destello, más fácil resulta distinguir una señal real de materia oscura del ruido aleatorio. Además, el nuevo diseño ha reducido el fondo de contaminaciones radiactivas en la superficie de los cristales. Dos cristales que antes no servían para el análisis por su mala luz han vuelto a estar operativos. Las pruebas han demostrado que el nuevo encapsulado resiste una larga inmersión en centelleador líquido a baja temperatura, unas condiciones duras propias del laboratorio subterráneo.

Así, el detector renovado se prepara para la prueba principal. El grupo DAMA/LIBRA lleva años informando de misteriosas oscilaciones estacionales en la señal que podrían explicarse por la materia oscura. COSINE-100U, con cristales más brillantes y limpios, podrá por fin confirmar o refutar esa observación.