Físicos italianos aseguran haber detectado partículas de materia oscura

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Un equipo de físicos ha hecho públicos los resultados del registro de partículas de materia oscura realizados en el observatorio DAMA de Italia, situado en el centro del país. Los expertos aseguran que dicho registro ha sido posible porque la Tierra ha pasado a través de un “vendaval” de partículas de materia oscura en su recorrido alrededor del Sol. El descubrimiento ha suscitado cierto escepticismo entre los físicos, si bien aumenta las posibilidades de que exista materia oscura en el universo. Los físicos creen que la materia oscura compone el 80% del universo, aunque no se puede detectar porque no emite luz. Desde que en 1937 fuera apreciada por vez primera, los científicos buscan la forma de registrarla porque, aunque invisible, juega un papel fundamental en la formación del universo y de sus estructuras.

Un equipo de físicos italianos y chinos afirma haber detectado partículas de materia oscura que, según la astrofísica, es una materia de composición desconocida que ocupa más del 80% de la masa del universo, pero que no emite luz o radiación electromagnética alguna, por lo que no puede ser registrada ni observada en el espectro electromagnético.

Sólo puede ser registrada indirectamente, aseguran los físicos, mediante complejas técnicas que permiten localizar su distribución entre los cúmulos de galaxias. Estos cúmulos, al ser las estructuras estables de mayor tamaño del universo, constituyen un escenario ideal para estudiar las relaciones existentes entre la materia lumínica (galaxias, estrellas, gases intergalácticos…) y dicha materia oscura.

La materia oscura juega un papel fundamental en la formación de las estructuras que contiene el universo (planetas, agrupaciones galácticas, etc.), así como en la evolución de las galaxias.

Por otro lado, los astrónomos sospechan desde hace tiempo que la materia oscura es una fuente adicional de gravedad, que mantiene unidos a los cúmulos de galaxias. Si los cúmulos contaran sólo con la gravedad generada por la masa de las estrellas visibles, se disgregarían.

Modulación anual registrada

El equipo de físicos pertenece al observatorio DAMA (de DArk MAtter o “materia oscura” en inglés) del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) de Italia, que es pionero en la investigación directa de las partículas de materia oscura presentes en el halo galáctico (región del espacio que rodea las galaxias espirales, como por ejemplo nuestra galaxia, la Vía Láctea).

Según publica el New York Times, ya en el año 2000 Dama registró una modulación anual en la tasa de destellos mediante un detector situado a kilómetro y medio del macizo de Gran Sasso, en el centro de Italia.

Dicha modulación señalaría la existencia de “candidatos” a materia oscura, y supone un método para captar la presencia de partículas de dicha materia. Según los científicos, esta modulación fue debida al paso de la Tierra a través de un “vendaval” de partículas de materia oscura en su recorrido alrededor del sol.

Esta primera fase del proyecto DAMA (primera generación o DAMA/NAL) supuso ya resultados de alto nivel de fiabilidad, según publica la página web del proyecto.

Un experimento de segunda generación, el DAMA/LIBRA ha confirmado recientemente los resultados del primer experimento, también con altos niveles de fiabilidad, según un artículo aparecido en arXiv.

El equipo de Dama usó yoduro de sodio, que brilla intermitentemente cuando una partícula WIMP choca contra él, como detector. En el primer experimento (desarrollado entre 1996 y 2002) se usaron 100 kilogramos de yoduro de sodio. En el segundo, empezado en 2003, se han utilizado casi 227 kilogramos. En ambos casos la tasa de flashes fue más alta durante el mes de junio y más baja en diciembre.

Materia oscura

Esto viene a significar que han aumentado las posibilidades de que la modulación sea real y, por tanto, de que exista la materia oscura en el universo, según los expertos.

La materia oscura ha preocupado a astrónomos y físicos desde que, en 1937, el astrónomo Fritz Zwicky, del Instituto Tecnológico de California (Caltech) estimara la masa total del cúmulo basada en los movimientos de las galaxias cerca de su borde.

Cuando comparó esta masa estimada con una basada en el número de galaxias y con el brillo total del cúmulo, encontró que había unas 400 veces más masa de la esperada. Así, llegó a la conclusión de que esa “masa sobrante” no se veía, pero aún así debía existir.

Las especulaciones posteriores se han centrado en la posibilidad de que esta materia oscura consista en partículas hipotéticas sobrantes del Big Bang, las llamadas WIMPs (weakly-interacting massive particles), no visibles directamente porque no interactúan con el electromagnetismo, e inmunes a la mayoría de las fuerzas de la Naturaleza, por lo que pueden pasar por la Tierra como fantasmas.

Otras pruebas

Otros especialistas en este tema han mostrado su escepticismo ante estos resultados, tal y como publica el New York Times. Sin embargo, esta no es la primera vez que se recopilan pruebas de la existencia de la materia oscura.

En 2003, un grupo internacional de científicos consiguió por vez primera cartografiar un cúmulo de galaxias del universo remoto, situado a 4.500 millones de años luz, descubriendo que la materia oscura está asociada a la cohesión que muestran los cúmulos galácticos.

Por otro lado, Myungkook James Jee y sus colegas del departamento de física y astronomía de la universidad Johns Hopkins anunciaron en 2007 el descubrimiento de un anillo pequeño de materia oscura de 2.6 millones de años luz de ancho que envolvía al CL0024+17, un gran cúmulo de galaxias, a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra.