Estados Unidos desarrolla uno de los proyectos más ambiciosos de la astrofísica experimental al descender hasta 1.500 metros bajo la superficie terrestre para investigar la materia oscura, una sustancia invisible que, según la física moderna, constituiría cerca del 85% de la masa del universo.
La iniciativa se lleva a cabo en el Sanford Underground Research Facility, un laboratorio subterráneo ubicado en las Black Hills, Dakota del Sur. La profundidad del complejo permite aislar los experimentos del ruido ambiental y de la radiación cósmica, generando condiciones estables para investigaciones de física de partículas de alta precisión.
Un detector único bajo tierra
En el recinto opera Lux-Zeplin (LZ), considerado el detector de materia oscura más sensible construido hasta ahora. Desde 2021, un consorcio internacional de cerca de 250 científicos analiza datos con el objetivo de identificar interacciones extremadamente débiles entre partículas invisibles y la materia ordinaria.
El sistema utiliza cerca de 10 toneladas de xenón líquido ultrapuro, contenidas en una cámara cilíndrica de gran tamaño. Si una partícula de materia oscura atraviesa el detector y colisiona con un átomo de xenón, se produce una señal mínima de luz y carga eléctrica, que puede ser registrada por sensores de alta sensibilidad.
Resultados sin detección directa
Tras 417 días de observación, realizados entre 2023 y 2025, el experimento no ha detectado señales claras de las denominadas WIMP, uno de los principales candidatos teóricos a explicar la materia oscura. Sin embargo, los datos obtenidos han permitido establecer los límites más estrictos hasta ahora sobre el posible comportamiento de estas partículas.
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Los resultados, que serán enviados a Physical Review Letters para su publicación, reducen de manera significativa el rango teórico en el que la materia oscura podría ocultarse. Este avance obliga a revisar modelos existentes y orienta futuras estrategias de detección.
De forma paralela, el detector ha registrado señales compatibles con neutrinos solares, partículas casi sin masa generadas en el núcleo del Sol. Estas mediciones confirman la sensibilidad del sistema y sitúan a LZ en la denominada niebla de neutrinos, un escenario relevante para la física contemporánea.
El equipo científico prepara una nueva fase experimental que comenzará en 2028, con más de 1.000 días de recopilación de datos. A más de un kilómetro bajo tierra, la materia oscura aún no se ha observado de forma directa, pero cada medición aporta información clave para abordar uno de los principales enigmas del universo.
