Arrojar luz sobre la materia oscura
A pesar de que representa casi el 80 % de la materia del Universo, la materia oscura sigue siendo un gran misterio. «Aunque hay pruebas abrumadoras de que la materia oscura existe en todas las escalas cosmológicas, ningún experimento ha logrado identificar esta sustancia esquiva», comenta Kai Schmidt-Hoberg, físico en el DESY (Sincrotrón Alemán de Electrones). «Así, cuando se trata de comprender en qué consiste la materia oscura y cómo actúa, seguimos sin saber casi nada». Schmidt-Hoberg dirige el proyecto financiado con fondos europeos NewAve, que tiene por objeto resolver el rompecabezas de la materia oscura. Para lograrlo, los investigadores están elaborando modelos teóricos de la materia oscura y estudiando nuevas firmas en el colisionador. Además, están desarrollando técnicas nuevas para comparar e interpretar experimentos de detección directa e identificando sondas astrofísicas que limitan o atestiguan las autointeracciones de la materia oscura.
Ampliación de la lupa experimental
Este proyecto del Consejo Europeo de Investigación aplicó un enfoque multidisciplinar que reunía a expertos de los ámbitos teórico y experimental de la física de partículas, la astrofísica y la cosmología. «El objetivo del proyecto era muy amplio y se tomaban en consideración muchas encarnaciones diferentes posibles de la materia oscura en una serie de campos distintos», explica Schmidt-Hoberg. Los investigadores trabajaron en estrecha colaboración con diversos científicos experimentales y diferentes tecnologías. Por ejemplo, los investigadores de NewAve utilizaron máquinas de alta energía, como el Gran Colisionador de Hadrones, colisionadores de baja energía, como Belle II, y experimentos de trampas de haces como el NA62. Según Schmidt-Hoberg, estas colaboraciones condujeron a unas estrategias de búsqueda novedosas, muy importantes para aprovechar totalmente estas instalaciones experimentales y apoyar la búsqueda de la materia oscura. Por ejemplo, los investigadores identificaron nuevas firmas que se pueden observar a través de experimentos existentes. Además, estudiaron cómo debía ser el nuevo diseño de los experimentos para abarcar los escenarios más interesantes de la materia oscura. «Aunque aún no hay ninguna prueba experimental fehaciente de la esquiva partícula de materia oscura, el proyecto NewAve aportó más opciones a nuestra lupa experimental», apunta Schmidt-Hoberg. «Como resultado, ahora tenemos más oportunidades de descubrirla en próximas búsquedas».
La búsqueda continúa
El proyecto produjo una cantidad considerable de publicaciones científicas. «Espero que algunas de ellas tengan un impacto duradero en la comunidad mundial que estudia la materia oscura», concluye Schmidt-Hoberg. «Este proyecto ha contribuido a una mayor comprensión teórica de la materia oscura, lo cual abre nuevas vías a nuestra búsqueda en curso de la materia oscura». Schmidt-Hoberg también obtuvo beneficios de este proyecto en el ámbito personal. Gracias a su éxito, ha conseguido un puesto permanente en el grupo teórico del DESY, donde podrá seguir investigando la materia oscura.
Palabras clave
NewAve, materia oscura, firmas en el colisionador, física, astrofísica, cosmología
