En busca de la materia oscura en una antigua mina de oro

De los laboratorios de Física en la Universidad de Yale al fondo de una mina de oro abandonada en Dakota del Sur, una nueva generación de experimentos de materia oscura está lista para comenzar.
La Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos y la Fundación Nacional de Ciencias han dado el visto bueno a LUX-Zeplin (LZ), un experimento clave en la búsqueda de la materia oscura, la sustancia invisible que puede conformar gran parte del universo. Daniel de McKinsey, un profesor de física, lidera un grupo de científicos de Yale que trabajan en el proyecto.
"Salimos de una competencia muy intensa", dijo McKinsey, cuya experimento LUX (Large Underground Xenon) busca la materia oscura con un detector de xenón líquido colocado a 4.850 metros por debajo de la superficie de la Tierra. El dispositivo reside en el Centro de Investigación Subterránea de Sanford, en Black Hills, Dakota del Sur.
El nuevo, dispositivo LZ aumentará el tamaño y la eficacia de la tecnología original de LUX.
LZ es un esfuerzo internacional, con participación de científicos de 29 instituciones en los Estados Unidos, Portugal, Rusia y el Reino Unido. El Laboratorio Lawrence Berkeley dirige el experimento.
PARTÍCULAS MASIVAS DE INTERACCIÓN
La materia oscura es un marcador de posición científica de todo tipo. A pesar de que no puede ser vista o sentida, se considera que su existencia para explicar una serie de comportamientos importantes del Universo, incluyendo la integridad estructural de las galaxias.

El enfoque de LZ postula que la materia oscura puede estar compuesto débilmente por partículas masivas de interacción - conocidas como WIMPs - que pasan a través de la materia ordinaria prácticamente desapercibidas. El experimento tiene como objetivo detectar estas partículas a medida que se mueven a través de un contenedor denso de xenón líquido. Ese recipiente estará rodeado por un tanque de agua, junto con una serie de sensores de luz sofisticados y otros sistemas.
Poner el aparato en una mina elimina los rayos cósmicos, dijo McKinsey. Los rayos gamma y neutrinos, sin embargo, todavía serán capaces de filtrarse en el dispositivo. Van a ser como bolas de boliche minúsculas, que llegarán al xenón líquido y chocarán con los electrones. Esas colisiones serán identificados y medidas.
Los investigadores esperan que las colisiones restantes, las que implican núcleos, identificarán la presencia de materia oscura. "Todo se reduce a distinguir entre electrones y retrocesos nucleares", dijo McKinsey.
LZ será un metro más alto y significativamente más ancho que su predecesor. La cantidad de xenón se incrementará de 250 a 7.000 kilos. Tales consideraciones se vuelven críticas cuando se está llevando a cabo la investigación en una mina, según McKinsey. "Todo tiene que bajar en la misma jaula", dijo.
Al igual que con LUX, una serie de sistemas y componentes para LZ serán diseñados y construidos en la Universidad de Yale. El objetivo es disponer de LZ en funcionamiento en 2017, mientras continúa el trabajo con el experimento LUX. "Queremos empezar a movernos pronto", dijo McKinsey. "Tenemos nuevos sistemas que queremos empezar a probar. Nuestra actividad ha comenzado", afirmó.http://www.europapress.es/ciencia