Más indicios de materia oscura

Más pistas acerca de la materia oscura han surgido del experimento Cryogenic Dark Matter Search (CDMS), que persigue la caza de las partículas teorizadas desde las profundidades de una mina en Minnesota.

Ocho detectores de silicio grabaron tres eventos que pueden representar colisiones de partículas masivas de interacción débil, o WIMPs. Los físicos han encontrado indicios de la existencia de WIMPs antes, pero siguen siendo difícil de atrapar. Otras dos posibles detecciones de CDMS fueron hechas públicas en 2010 , pero resultaron ser indistinguibles de colisiones de fondo de otras fuentes. Quizá, todavía puedan ser cierta tras los nuevos hallazgos.

El trabajo fue divulgado el 13 de abril en la reunión de la Sociedad Física Americana en Denver. ”No creemos que este resultado esté a la altura de un descubrimiento, sino que requiere de una mayor investigación”, dijo Kevin McCarthy, miembro del equipo CDMS del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge.

CDMS-II, la segunda generación del experimento, se desarrolló entre 2003 y 2008. Los primeros sospechosos de ser partículas WIMP  fueron vistos en 19 detectores de germanio. El nuevo trabajo proviene de un subconjunto de 11 detectores de silicio, que es más sensible que el germanio a las colisiones de partículas de baja energía.

Enfriado a una temperatura de sólo 40 millikelvins, los detectores de calor de CDMS-II informan de algo, cuando una partícula choca con uno de sus cristales. El desafío es distinguir una posible colisión de WIMP de otras muchas colisiones de partículas,como neutrones.

El experimento CDMS trata de obtener esto protegiendo sus detectores lo más posible y precisando el cálculo de la tasa de colisiones esperadas que de otras fuentes. Los tres posibles eventos WIMP provienen de datos en los cuales solo se esperaría el el 0,7 de eventos similares de fondo, dijo McCarthy. Dos de ellos se produjeron en el mismo detector, mientras que el tercero se produjo en uno diferente.

Se informó de la señal con un nivel de seguridad del 99,81%, o alrededor de tres sigma en lenguaje estadístico. “Estamos a favor de la hipótesis WIMP más que de colisiones de fondo”, dijo.

Pero el resultado del CDMS-II implicaría un WIMP con una masa de 8,6 gigaelectronvoltios, mucho más ligero que lo que los físicos podrían esperar. El sucesor del experimento, el SuperCDMS, se está ejecutando actualmente en la mina Soudan, y puede dar una visión más clara.

Otros experimentos que persiguen la materia oscura están buscando WIMPs con tanques de xenón líquido. Estos incluyen el LUX Homestake en una mina en Dakota del Sur y el XENON1T en Gran Sasso, en Italia. Pueden ayudar pronto a reducir las posibilidades de los WIMP de materia oscura, dice Tom Shutt de la Case Western Reserve University en Cleveland, Ohio.

Autor: Alexandra Witze

Enlace original: Another dark matter sign from a Minnesota mine