Búsqueda de materia oscura del Universo podría llegar a su fin

Los investigadores dicen haber observado la existencia de un exceso de antimateria, de origen desconocido, capturado en el flujo de los rayos cósmicos que podría haber resultado de la aniquilación de partículas de materia oscura.

Estos resultados, publicados en la revista Physical Review Letters, provienen de un experimento realizado durante 18 meses con el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS, por su sigla en inglés), un enorme instrumento científico que gira alrededor de la Tierra a bordo de la ISS.

Los "resultados son compatibles con positrones - una partícula de antimateria - y pueden provenir de la destrucción de partículas de materia oscura que chocan entre sí en el espacio", dijo la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), con sede en Ginebra.

"Pero estos resultados aún no son lo suficientemente concluyentes como para descartar otras explicaciones", como un pulsar, una estrella de neutrones, dijo el CERN.

"En los próximos meses, el AMS puede decir con certeza si estos positrones son evidencia de materia oscura o si es otra cosa", dijo el físico estadounidense Samuel Ting, premio Nobel y profesor del Massachusetts Institute of Technology (MIT), quien lidera la investigación.

El AMS, un instrumento de 2.500 millones de dólares diseñado por Ting, es el primer espectrómetro magnético en el espacio. Llegó a la estación orbital a bordo del vuelo final del transbordador espacial Endeavour en 2011.

Gran misterio de la física moderna

Equipos de investigación europeos y norteamericanos analizaron unos 25.000 millones de partículas, entre ellos 400.000 positrones, con energía que varía de 0,5 a 350 voltios giga-electrones (GeV).
La presencia de la materia oscura en el Universo hasta ahora sólo ha sido detectada indirectamente a través de sus efectos gravitatorios.

Sin embargo, la naturaleza de esta materia furtiva sigue siendo uno de los mayores misterios de la física moderna, dijo el CERN.

La materia oscura no está compuesta de neutrones, protones o electrones del modelo estándar de la física que describe la materia visible, la cual apenas representa el 4 a 5 por ciento del Universo.

Este modelo no incluye la gravedad, una de las principales fuerzas del cosmos, de ahí la necesidad de una teoría más amplia y de índices de investigación más prometedores que apunten a la materia oscura, de acuerdo con los físicos.

Este materia furtiva sería formada de partículas exóticas de gran masa - seis veces más grande que la de las partículas ordinarias - agrupadas bajo el nombre de WIMPs (del inglés, partículas masivas de interacción débil) que tienen interacciones débiles con la materia visible.

Para Michael Turner, director del Instituto de Física Kavi de la Universidad de Chicago, "la misteriosa materia oscura mantiene unida a nuestra galaxia y al resto del Universo y tenemos fuertes evidencias que muestran que se compone de algo nuevo".

Además del 5 por ciento  de la materia visible y del 23 por ciento de materia oscura que conforma el cosmos, el otro 72 por ciento es energía oscura, una fuerza que podría explicar la expansión acelerada del Universo.

La idea de la materia oscura nació hace 80 años, cuando el astrofísico suizo-estadounidense Fritz Zwicky descubrió que no había suficiente masa en las estrellas o galaxias observadas para que la gravedad pudiera contenerlas juntas.

Además del AMS, otro instrumento de detección indirecta de la materia oscura es el Observatorio de Neutrinos del Polo Sur, conocido como IceCube y ubicado en la Antártida. Este observatorio realiza un seguimiento de las partículas subatómicas (neutrinos) que se crean cuando la materia oscura pasa a través del sol e interactúa con los protones.

Los científicos confían además en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN en la frontera franco-suiza, el acelerador de partículas más grande del mundo, cuya potencia debería permitir superar los electrones, los quarks o neutrinos para hacer emerger la materia oscura.