Siete toneladas de xenón líquido enterradas a casi 1.500 metros de profundidad para dar caza a la materia oscura, y un único evento que no encaja con nada de lo previsto. Ese es el punto de partida de una historia que mezcla física de partículas, paciencia extrema y una pizca de desconcierto. Porque tras años de trabajo, kilos de material y miles de interacciones registradas, queda una señal que ningún modelo convencional logra explicar del todo.
Detrás de todo esto hay un experimento con nombre propio, LUX-ZEPLIN, o simplemente LZ. Se trata de una colaboración internacional que persigue los llamados WIMPs, esas hipotéticas partículas masivas de interacción débil que muchos consideran candidatas serias a formar la materia invisible del cosmos. Sabemos que esa materia está ahí por los efectos gravitatorios que provoca, y sabemos que ronda el 85% de toda la materia del universo. Lo que seguimos sin saber es qué demonios es. Ahí es donde entra LZ, intentando poner a prueba una de las hipótesis más prometedoras.
Un detector pensado para separar el ruido de la señal
El truco está en lo que ocurre dentro del detector. Cuando una partícula deposita energía en el xenón líquido, se produce un primer destello de luz, llamado S1, y se liberan electrones que un campo eléctrico empuja hacia arriba. Allí generan una segunda señal, la S2. Unos fotomultiplicadores registran ambas y, comparando intensidad y tiempos, los investigadores reconstruyen dónde y cómo ocurrió la interacción. Esa capacidad de distinguir es clave para apartar buena parte del ruido.
Cuando se pasó de la teoría a los datos, el panorama general no mostró grandes sorpresas estadísticas. El análisis usó un volumen de 4,71 toneladas de xenón y reunió 220 días efectivos de observación entre marzo de 2023 y abril de 2024. La muestra final quedó en 1.710 eventos, y las pruebas de ajuste no marcaron ningún desacuerdo global significativo. Para encontrar lo raro había que bajar un peldaño y mirar los puntos uno a uno.
Link affiliatoEl evento que lo cambia todo lleva fecha
Hay que volver al 16 de junio de 2023. Ese día LZ registró un evento que ahora, con el nuevo análisis presentado en 2026, adquiere otra dimensión. La interacción es compatible con un retroceso nuclear de unos 248 keV, es decir, un núcleo de xenón que recibe energía y retrocede dentro del detector. Y algo importante, la señal quedó mucho más cerca de la banda esperada para retrocesos nucleares que de la población habitual de retrocesos electrónicos.
A partir de ahí, el equipo se puso a buscar una explicación aburrida. Radiactividad, neutrones, neutrinos, coincidencias accidentales, algún fallo instrumental. Revisaron incluso detalles del momento concreto, como una fuente de cobalto-57 retirada 25 minutos antes, que estaba al otro lado del detector y no dejó rastro anómalo. Tampoco había pasado ningún muón por la cámara. Meses de revisión y ninguna causa convencional convincente.
Que no aparezca una explicación normal no convierte el evento en materia oscura, ojo. Lo que sí hace es dejarlo compatible con ciertos modelos de WIMPs. En un preprint publicado en arXiv aparece el detalle fino, la tensión con la hipótesis de solo fondo alcanza un máximo local de 3,4 sigma, pero al corregir por el hecho de estar probando múltiples modelos baja a 2,6 sigma globales. Es el conocido look-elsewhere effect, y deja la anomalía lejos de los 5 sigma que la física de partículas exige para hablar de descubrimiento. Un único punto sin explicación clara, esperando a que los nuevos datos decidan si gana fuerza o termina diluyéndose.
Fuente
Imagen: xataka.com
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