El experimento LUX‑ZEPLIN (LZ), una colaboración internacional que busca partículas masivas de interacción débil (WIMPs), ha reportado un evento inesperado que complica la búsqueda de la materia oscura. El detector, ubicado a 1,500 metros bajo tierra y lleno con siete toneladas de xenón líquido, está diseñado para aislar interacciones extremadamente raras, filtrando cualquier señal conocida que pueda contaminar los datos.
Para registrar una posible colisión, LZ mide dos destellos de luz: el primero (S1) ocurre cuando una partícula deposita energía en el xenón, y el segundo (S2) se genera cuando los electrones liberados son arrastrados a la superficie y producen luz adicional. La comparación de la intensidad y el tiempo entre S1 y S2 permite a los científicos reconstruir la posición y el tipo de interacción, separando gran parte del ruido de fondo.
El último análisis cubre 220 días de observación entre marzo de 2023 y abril de 2024, equivalentes a 2.84 toneladas‑año de exposición. Después de aplicar los filtros habituales, el equipo quedó con 1,710 eventos. En general, los datos no mostraron discrepancias estadísticas significativas con los modelos de fondo. Sin embargo, al inspeccionar caso por caso, un evento registrado el 16 de junio de 2023 llamó la atención.
Ese evento mostró una energía de retroceso de aproximadamente 248 keV, característica de un núcleo de xenón que recibe un golpe y se desplaza dentro del detector. La señal coincidió más con la banda esperada para retrocesos nucleares que con la de retrocesos electrónicos, que son el fondo habitual. El equipo investigó exhaustivamente posibles fuentes convencionales: radiactividad ambiental, neutrones, neutrinos, coincidencias accidentales y efectos instrumentales. Ninguna explicación resultó plausible; incluso una fuente de cobalto‑57 retirada minutos antes no dejó rastro detectable.
Aunque la anomalía sugiere una interacción compatible con algunos modelos de WIMPs, los autores advierten que no constituye evidencia definitiva de materia oscura. La tensión alcanza 3.4 sigma a nivel local, pero al considerar el “look‑elsewhere effect” el valor global se reduce a 2.6 sigma, muy por debajo del umbral de 5 sigma requerido para un descubrimiento en física de partículas.
El hallazgo deja a la comunidad con una única pista sin explicar. Próximos datos y análisis de LZ, así como de experimentos complementarios, serán cruciales para determinar si este punto aislado se convierte en una señal robusta o se diluye como una fluctuación estadística.
Fuente: xataka