El experimento espacial AMS revela importantes indicios de la existencia de materia oscura, aunque no bastan para demostrar que esta sea realidad.
Desde hace décadas, científicos de todo el mundo compiten en una carrera para ser los primeros en detectar la materia oscura. La mayoría de los expertos piensa que este ingrediente cósmico constituye el 23% del universo (la materia de la que estamos hechos los seres humanos es sólo el 4%) y es fundamental para explicar el movimiento de las galaxias, su masa total y, a fin de cuentas, la existencia de un cosmos donde ha surgido la vida. Sin embargo nadie hasta ahora ha sido capaz de atrapar esta sustancia, invisible a los telescopios (de ahí lo de oscura) y en cuya caza participan experimentos millonarios instalados en la superficie de la tierra y también en el espacio.
Hoy se han presentado los nuevos datos de AMS, un gran detector instalado en la Estación Espacial Internacional a más de 300 kilómetros sobre la Tierra. Los esperados datos muestran indicios indirectos que podrían deberse a la presencia de materia oscura.
El jefe del experimento AMS, Samuel Ting, ha explicado hoy en Ginebra que han detectado un extraño exceso de antimateria en el espacio. En concreto se trata de positrones, partículas de antimateria que son el reverso de los electrones, hechos de materia. Cuando electrones y positrones se encuentran, se desintegran dejando un destello de energía.
Las normas físicas actuales determinan que debe haber una cantidad estándar de positrones y electrones. Un exceso en esa proporción sería evidencia de que hay algo más escondido tras el universo visible, una puerta hacia fenómenos físicos nunca observados por el hombre. Entre ellos, claro, está la materia oscura y las partículas de las que está hecha. Según el equipo de AMS, las partículas de materia oscura, al chocar y desintegrarse, podrían ser la fuente del exceso de positrones observado.
Otros experimentos anteriores, PAMELA y Fermi, ya habían detectado ese posible rastro de materia oscura. Lo importante es que AMS lo ha hecho con más precisión que nadie, reduciendo el margen de error al 1%. Pero a pesar de todo, los resultados se han quedado en el umbral del gran descubrimiento, ya que ese exceso de positrones también podrían producirlos ciertos tipos de estrellas que giran a gran velocidad. Se las conoce como púlsares y no habitan ese excitante mundo de la nueva física.
“En los próximos meses AMS será capaz de concluir si estos positrones son una señal de materia oscura o si tienen otro origen”, ha dicho Ting en un comunicado de prensa difundido por el CERN, el laboratorio europeo de física de partículas.
Ting se adelanta
El anuncio de Ting, durante un seminario celebrado en Ginebra, no está exento de polémica. Hace un mes, este experto dejó al mundo con la miel en los labios al decir en un importante congreso científico que su equipo tenía nuevos resultados sobre la existencia de la materia oscura sin dar más detalles. Pero la expectación y el descontento generados no parecen haber estado a la altura de los datos presentados hoy y que serán publicados en un artículo en Physical Review Letters. Los datos de AMS son la medición del exceso de positrones más precisa hecha hasta la fecha, son útiles para profundizar en la búsqueda de materia oscura, pero están aún lejos de ser un descubrimiento con todas las de la ley.
“Por ahora, lo único que reflejan los datos es el potencial científico que tiene este experimento”, explica a Materia Manuel Aguilar, investigador del Ciemat y líder de la participación española en el experimento AMS. Este programa de investigación, que fue instalado en mayo de 2011 y que ha costado unos US$1.500 millones, será capaz de afinar mucho más sus mediciones y podrá determinar si sus resultados son el rastro de materia oscura “en un periodo de tiempo de entre unos meses y dos años”, explica Aguilar.
“Este resultado simplemente confirma, aunque con más precisión, los datos anteriores de PAMELA y Fermi”, resalta Carlos Muñoz, que dirige Multidark, otro gran proyecto para estudiar la materia oscura. “Desde entonces se viene hablando de cómo explicar el exceso de positrones y es un tema abierto, pero, por ahora, las explicaciones astrofísicas basadas en púlsares parecen ser las más consistentes”, opina.
“De momento no se puede descartar nada”, aporta Alberto Casas, investigador del Instituto de Física Teórica, en Madrid. “Mirando la curva que parece dibujarse con las predicciones de ciertos modelos de materia oscura, podría encajar muy bien, pero supongo que los efectos de astrofísica convencional podrían hacerlo también”, resalta.
La respuesta vendrá cuando AMS mida rayos cósmicos a más energía de lo que ha hecho hasta ahora. Por ahora el detector ha observado que la cantidad de positrones es mayor cuanta más energía tienen los rayos cósmicos, haces de partículas originados fuera de nuestro sistema solar. En teoría, para que haya materia oscura detrás de este fenómeno debe llegar un punto en el que la producción de positrones caiga en picado a energías más altas. Los datos presentados hasta el momento llegan hasta los 350 GeV, una medida de la intensidad de los rayos cósmicos cuyas partículas mide el AMS. Cuando se llegue a energías de 700 u 800 GeV se desvelará si detrás de ese misterioso exceso de positrones está la antimateria o un púlsar.
Sea lo que sea, el AMS ya ha demostrado estar en la frontera de lo desconocido. “Estos datos no demuestran la existencia de la materia oscura pero sí un exceso de antimateria cuyo origen es desconocido y excitante”, opina Juan José Gómez-Cadenas, que trabaja en el laboratorio subterráneo de Canfranc, donde también hay experimentos diseñados para detectar materia oscura . “En resumen, sea materia oscura o no, esta es una medida de gran valor, una puerta a lo desconocido”, concluye.
