11/09/2011 - Registran nuevos indicios de la existencia de materia oscura

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Científicos del Instituto Max Planck de Física de Munich, en Alemania, afirman haber hallado nuevos indicios de la existencia de materia oscura en el Universo. El hallazgo se viene a sumar a los realizados por experimentos anteriores, en los que también se encontraron signos de esta misteriosa materia que se cree podría componer el 85% de la materia del universo y jugar un papel fundamental en la formación de las estructuras del cosmos y en la evolución de las galaxias. A lo largo del próximo año, nuevas pruebas deberán confirmar el descubrimiento. Por Yaiza Martínez.

En astrofísica y cosmología física se denomina materia oscura a una materia de composición desconocida que no emite o refleja suficiente radiación electromagnética para ser observada directamente con los medios técnicos actuales, pero cuya existencia puede inferirse a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, como las estrellas o las galaxias.

El presente hallazgo se viene a sumar a los realizados por experimentos anteriores, en los que también se encontraron signos de esta misteriosa materia (que se cree podría componer el 85% de la materia del Universo).

Registros y resultados

El experimento del Instituto Max Planck de Física, bautizado como CRESST II, consiste en la búsqueda de unas partículas llamadas WIMP, que los especialistas creen que conforman la materia oscura. Estas partículas interactuarían con la materia normal a través de la llamada interacción nuclear débil (una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza) y de la gravedad.

Según publica Newscientist, para realizar su búsqueda, CRESST II cuenta con varias docenas de cristales de tungstato de calcio superenfriado, destinados a captar materia oscura desde su localización, en la montaña italiana de Gran Sasso.

Los cristales funcionan de la siguiente forma: cuando una partícula los golpea, emiten una pulsación lumínica. La energía derivada de estas colisiones es captada por sensitivos termómetros.

La gran mayoría de los choques con los cristales de tungstato de calcio son de partículas ya conocidas, como las de los rayos cósmicos, que llegan a la Tierra desde el espacio y el CRESST II a un ritmo de una partícula por segundo.

Nuevo modelo de estudio

Sin embargo, según señalan los investigadores del proyecto, Franz Pröbst y Jens Schmaler, en este experimento se han detectado además unas 20 colisiones ocurridas entre junio de 2009 y el pasado mes de abril, y no ocasionadas por partículas conocidas. Los científicos creen que en estos choques podría estar implicada la materia oscura.

De ser así, las mediciones energéticas de las colisiones darían lugar a modelos de materia oscura, que servirían para producir estimaciones de la masa de las partículas que componen dicha materia.

Hasta ahora, los cálculos del CRESST II señalan que la masa de los neutralinos, posibles partículas WIMP que se creía tenían una masa comprendida entre 10 y 1000 gigaelentronvoltios, sería en realidad de entre 10 y 20 gigaelectronvoltios.

Experimentos anteriores

Como hemos explicado antes, los resultados obtenidos en el experimento CRESST II se suman a los de otros experimentos anteriores sobre materia oscura.

En 2010, científicos estadounidenses implicados en el llamado experimento CoGeNT afirmaron haber hallado signos de esta materia en sus registros. Resultados similares fueron hechos públicos, en 2008, por investigadores del observatorio DAMA del Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia.

Otros proyectos, sin embargo, han arrojado resultados menos claros. Es el caso del experimento CDMS II, y el del proyecto XENON100 del Laboratorio Nacional de Gran Sasso, en Italia.

En este caso, en más de 100 días de búsqueda (entre enero y junio de 2010), los científicos no pudieron encontrar materia oscura, aunque sí observaron tres eventos candidatos.

Por su parte, los investigadores implicados en CRESST II señalan que los resultados obtenidos en este caso no deben ser considerados como definitivos y que, por tanto, continuarán con su experimento con la esperanza de poder presentar nuevas evidencias a lo largo del próximo año. Los resultados obtenidos hasta ahora han sido detallados en Cosmology and Extragalactic Astrophysics.

En un futuro, cualquiera de estos proyectos podría desentrañar el misterio de un materia que se cree 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.

Asimismo, 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, afirman los especialistas.

Publicacion resultados:  http://arxiv.org/abs/1109.0702

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