EEUU aprueba construir la máquina para detectar materia oscura

El experimento LUX-ZEPLIN (LZ), que se construirá a 1,5 kilómetros bajo tierra en el Sanford Underground Research Facility (SURF) en Lead, Dakota del Sur, es considerado como una de las mejores apuestas para determinar si las teorizadas partículas de materia oscura conocidas como WIMPs (partículas masivas que interaccionan débilmente) existen realmente. También hay otros candidatos a la materia oscura, como los "axiones" o "neutrinos estériles", que otros experimentos son más adecuados para dilucidar.

El calendario de LZ, que está previsto que culmine en 2020, ayudará a los Estados Unidos a mantenerse competitivo con similares experimentos de próxima generación de detección directa de materia oscura previstos en Italia y China.

El 9 de febrero, el proyecto aprobó una etapa de revisión y aprobación del Departamento de Energía conocida como Decisión Crítica 3 (CD-3), que acepta el diseño final y lanza formalmente la construcción.

"Intentaremos ir tan rápido como podamos para tener todo terminado en abril de 2020", dijo Murdock "Gil" Gilchriese, director de proyecto LZ y físico en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, el laboratorio principal para el proyecto. "Tenemos un respaldo muy fuerte para ir rápido y ser el primero." La colaboración de LZ tiene ahora alrededor de 220 científicos e ingenieros participantes que representan a 38 instituciones en todo el mundo.

La naturaleza de la materia oscura -que los físicos describen como el componente invisible o la llamada "masa desaparecida" en el universo que explicaría los giros más rápidos de lo esperado de las galaxias, y su movimiento en racimos observados a través del universo- ha eludido a los científicos Ya que su existencia fue deducida por cálculos del astrónomo suizo Fritz Zwicky en 1933.

La búsqueda para averiguar de qué está hecha la materia oscura, o para saber si puede ser explicada modificando las leyes conocidas de la física en nuevas maneras, se considera una de las preguntas más urgentes en la física de partícula.

Las sucesivas generaciones de experimentos han evolucionado para proporcionar una sensibilidad extrema en la búsqueda que por lo menos descartará a algunos de los posibles candidatos y puntos ocultos de materia oscura, o puede conducir a un descubrimiento.

LZ será al menos 50 veces más sensible en la búsqueda de señales de partículas de materia oscura que su predecesor, el Large Underground Xenon experiment (LUX), que fue retirado de SURF el año pasado para dar paso a LZ. El nuevo experimento utilizará 10 toneladas métricas de xenón líquido ultra-purificado, para detectar posibles señales de materia oscura. El xenón, en su forma de gas, es uno de los elementos más raros de la atmósfera terrestre.

"La ciencia es muy convincente, por lo que está siendo perseguido por físicos de todo el mundo", dijo Carter Hall, portavoz de la colaboración LZ y profesor asociado de física en la Universidad de Maryland. "Es una competencia amistosa y saludable, con un importante descubrimiento posiblemente en juego".