Imagínese que escucha una radio en plena noche, con la esperanza de captar el susurro de una emisora lejana. En lugar de eso, solo hay un siseo en el éter. Más o menos así escucharon los físicos en busca de una señal de fotones oscuros: 36 horas de silencio, pero ese silencio resultó más valioso que cualquier ruido.
Los fotones oscuros son partículas hipotéticas que, según se cree, podrían componer la materia oscura. A diferencia de los fotones ordinarios, tienen una masa diminuta y se relacionan con la materia con enorme desgana. Sin embargo, en teoría son capaces de mezclarse muy débilmente con la luz ordinaria. Para atrapar esa mezcla se construyen detectores especiales: los haloscopios. El prototipo DALI, en el Instituto de Astrofísica de Canarias, no es la típica caja metálica cerrada, sino un resonador abierto: una pila de 20 placas de óxido de circonio, parecida a una estantería, colocada dentro de un espejo de cobre. Esta configuración conserva un gran volumen incluso a frecuencias altas.
El montaje escaneó un rango de frecuencias en torno a 6,9 GHz, lo que corresponde a una masa del fotón oscuro de aproximadamente 28,5 microelectronvoltios (miles de millones de veces más ligera que la del electrón). Durante 36 horas de observación efectiva no apareció ni una sola línea estrecha que delatara la conversión de un fotón oscuro en uno ordinario. La sensibilidad alcanzó un valor de χ ≲ 6,8×10⁻¹⁴. Si se traduce a escala cotidiana, por cada billón de fotones ordinarios habría como máximo un fotón oscuro: como buscar un grano de arena especial en una playa de cientos de kilómetros.
Antes no existían en este rango de masas mediciones de laboratorio lo bastante sensibles, y nadie sabía con qué fuerza podían mezclarse los fotones oscuros con la luz ordinaria. Ahora se ha establecido el límite más severo. Esto no significa que los fotones oscuros no existan: pueden ser más débiles de lo que es capaz de notar el prototipo actual. Pero para el DALI a escala completa, que tendrá cien veces más superficie, es una gran noticia: el concepto funciona y hay margen para crecer.
Por ahora no se le ven aplicaciones prácticas más allá de la física fundamental. Pero, como en una escucha nocturna, el simple hecho de haber aprendido a distinguir el silencio nos acerca al momento en que el susurro por fin se oiga.
Una sensibilidad de χ ≲ 6,8×10⁻¹⁴ significa que, si el fotón oscuro y el fotón ordinario se mezclaran con esa fuerza, por cada billón de fotones ordinarios habría aproximadamente un fotón oscuro. Es como buscar un grano de arena especial en una playa de cientos de kilómetros de largo.
La idea de fotones ocultos que atraviesan nuestro universo y solo de vez en cuando se manifiestan resuena con el concepto del «sector oscuro» de la ciencia ficción, por ejemplo en la novela «El bosque oscuro» de Liu Cixin, donde unas partículas invisibles desempeñan un papel clave en la trama.