El Espectrómetro Magnético Alfa (AMS por sus siglas en inglés) que examina el cielo en busca de partículas de alta energía, o rayos cósmicos ha mandado evidencia de lo que puede ser materia oscura chocando consigo misma en lo que se conoce como "aniquilación".

Sin embargo, los científicos subrayan que todavía están muy lejos de obtener una descripción precisa de este misterioso componente cósmico.

"Podría tomar unos cuantos años más", le dijo a la BBC el portavoz adjunto AMS Roberto Battiston, profesor de física en la Universidad de Perugia (Italia).

La materia oscura representa la mayor parte de la masa en el Universo. No se puede ver directamente con los telescopios, pero los astrónomos saben que está ahí por los efectos gravitacionales que tiene sobre la materia que sí podemos ver.

Las galaxias, por ejemplo, no podrían girar de la forma en que lo hacen y mantener su forma sin la presencia de la materia oscura.

El AMS - una máquina de partículas físicas llamada el "Space LHC", en referencia al Gran Colisionador de Hadrones en la Tierra - ha estado buscando algunas medidas indirectas de las propiedades de la materia oscura.

El aparato cuenta el número de electrones y sus homólogos de antimateria -conocidos como positrones- que caen sobre un conjunto de detectores.

La teoría sugiere que una lluvia de estas partículas se produce cuando las partículas de la materia oscura colisionan en algún lugar en el espacio y se destruyen mutuamente.

En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters, el equipo del AMS reporta la observación de un ligero exceso de positrones en el recuento de positrones-electrones -un resultado esperado de las aniquilaciones de esa materia oscura.

El grupo también dijo que los positrones cayeron en el AMS de todas las direcciones en el cielo sin variación particular en el tiempo.

Esto es importante porque ubicaciones específicas o variaciones de tiempo en la señal podrían indicar una fuente más convencional para las partículas, tales como un pulsar (un tipo de estrella de neutrones) en lugar de la materia oscura.

El AMS llegó a la Estación Espacial Internacional en 2011. Cuanto más se extiendan los trabajos, mejores serán sus estadísticas y los científicos podrán ser más definitivos en sus declaraciones.

Pero el portavoz del proyecto, el profesor Sam Ting, dijo que los trabajos del AMS se llevarán a cabo con cautela.

"Nos tomó 18 años hacer este experimento y queremos hacerlo con mucho cuidado", dijo en un seminario en el Laboratorio Europeo de Física de las Partículas (CERN) en Ginebra.

"Vamos a publicar cosas cuando estamos absolutamente seguros". La revista Physical Review Letters reporta el conteo de positrones-electrones en el rango de energía de 0,5 a 350 gigaelectronvoltios (GeV).

El comportamiento del exceso de positrones con este espectro de energía se ajusta a las expectativas de los investigadores. Sin embargo, la prueba definitiva sería ver el aumento en este radio y luego una caída dramática. Pero esto todavía tiene que ser observado.

"Por el momento, lo único que podemos decir es que las partículas (materia oscura) podrían tener una masa de varios cientos de gigaelectronvoltios, pero hay mucha incertidumbre", dijo Battiston.

(A modo de comparación, un protón, la partícula en el núcleo de cada átomo, tiene una masa de aproximadamente 1 GeV).

El AMS es sólo una de varias técnicas utilizadas por los investigadores para tratar de descubrir la naturaleza de la materia oscura.

Hay laboratorios en la Tierra que están tratando de hacer detecciones más directas como las partículas esquivas que pasan a través de los contenedores de elementos como el xenón o argón, que alberga la profundidad de la Tierra.



El Gran Colisionador de Hadrones también está implicado en esta cacería. Se espera que produzca partículas de materia oscura en su acelerador.

Una descripción exacta de este misterioso componente es ahora uno de los objetivos urgentes de la física moderna.

La materia normal, la materia que podemos ver con telescopios (todas las estrellas y galaxias), constituye sólo el 4,9% de la densidad de masa/energía del Universo.
La materia oscura es un componente mucho mayor, que representa el 26,8%. Esta cifra se elevó recientemente tras conocer los estudios del cosmos llevados a cabo por el telescopio Planck de la Agencia Espacial Europea.

El valor es ahora casi un quinto más de lo que se creía en estimaciones anteriores.
La energía oscura es el componente que más contribuye a la densidad de masa/energía del Universo, un 68,3%.

La energía oscura es el nombre que se le da a la fuerza que se cree está acelerando la expansión del Universo. Sus características son aún más oscuras para la ciencia que la propia materia oscura.


Un experimento subterráneo para tratar de encontrar de qué está hecha la elusiva materia oscura del Universo será reubicado a Canadá.

La llamada Búsqueda Criogénica de Materia Oscura II (CDMSII en sus siglas en inglés) intenta detectar eventos bajo la superficie de la Tierra que podrían contener las partículas de la materia oscura, la elusiva materia de la que está hecha la mayor parte del Universo.

El CDMSII está actualmente ubicado en el Laboratorio Subterráneo Soudan, en una mina a 800 metros bajo la superficie en Minesota, Estados Unidos.

Pero como los rayos cósmicos que chocan contra nuestro planeta pueden ocultar completamente esos eventos, los investigadores están buscando un lugar mucho más profundo.

Tal como anunciaron los científicos en la Conferencia Internacional de Física de Alta Energía que se celebra en París, el CDMSII será reubicado a una instalación a dos kilómetros bajo la superficie de la tierra en Ontario, Canadá.

A esta profundidad, dicen los físicos del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab) del Departamento de Energía de Estados Unidos, se podrá reducir mucho más la interferencia de rayos cósmicos para poder identificar las partículas de la materia oscura.

Las observaciones astronómicas indican que nuestro universo está formado en su mayoría de materia oscura.

Lo que es visible en el cosmos suma sólo 17%, el resto (83%) es "oscuro", es decir, es materia que no refleja o emite luz detectable.

Aunque no puede verse, los científicos han podido inferir su existencia por la fuerza gravitacional que ejerce en la materia visible, es decir las galaxias y estrellas.

Hasta ahora, sin embargo, nadie tiene idea de qué está hecha la materia oscura, pero una teoría ampliamente aceptada es que podría estar formada de un tipo de partículas llamadas WIMP (las siglas en inglés de Partículas Masivas de Interacción Débil).

Quienes apoyan esta teoría creen que un gran número de WIMPs pasan a través de la Tierra cada segundo. Pero debido a que solo interactúan de forma muy débil con la materia normal es muy difícil detectarlas.

Desde hace más de una década el experimento CDMSII ha estado midiendo grandes números de interacciones de partículas en el fondo de la Tierra con la esperanza de que sus detectores puedan registrar una interacción provocada por una WIMP.

El CDMSII opera a temperaturas extremadamente bajas y utiliza 30 detectores para registrar la energía liberada cuando las partículas chocan contra átomos en los cristales de germanio y silicio dentro de éstos.

Tal como explica el doctor Marek Kos, de la Universidad de Syracuse, Estados Unidos, y miembro del proyecto CDMSII "estamos planeando llevar el experimento a un lugar mucho más profundo, posiblemente al SNOLAB en Sudbury, Ontario".

"Está ubicado a dos kilómetros bajo la superficie, el equivalente a 6.000 metros bajo el agua que es la cifra que se utiliza para comparar los experimentos", dice el científico.

A esta profundidad, agrega, se podrían reducir las señales de fondo de las partículas de rayos cósmicos.

En febrero pasado, el equipo del doctor Kos anunció que habían logrado detectar dos señales que podrían provenir de partículas de materia oscura.

Sin embargo, en su investigación publicada en la revista Science, también informaron que las probabilidades estadísticas de que estas partículas fueran WIMP eran bajas.

Tal como explicó a la BBC el doctor Kos "hemos sido muy críticos con estos eventos cuando los hemos detectado. Porque descubrir una WIMP es algo muy importante y debemos estar seguros de que realmente se trata de ellas".

Los científicos están ahora instalando equipos mejorados de detección en la mina de Soudan.

"Estamos construyendo detectores más grandes y algunos ya están ubicados y operando bajo la superficie" afirma el científico.

Los investigadores esperan que los nuevos detectores estén totalmente instalados en los próximos meses y si logran identificar con éxito nuevos eventos trasladarán el experimento a las instalaciones más profundas en Canadá.

El CDMSII, sin embargo, no es el único que está en busca de señales de las elusivas partículas.

Varios otros experimentos, como el Gran Detector Subterráneo Xenon (LUX) en la mina de Homestake, en Dakota del Sur, y el Telescopio Espacial Fermi de la NASA están tratando de encontrar evidencia de la materia oscura.