Con la física moderna ocurre algo curioso. De vez en cuando aparecen cosas que lo mismo son llaves fundamentales para entender los misterios del universo que una tuerca mal apretada en el kilómetro 23 del LHC. Ahora, mientras centenares de científicos intentan detectar de una vez por todas la materia oscura, ha vuelto a ocurrir. En las entrañas del Laboratorio Nacional Gran Sasso, el proyecto XENON cree que acaba de darse de bruces con un axión, una peculiar partícula subatómica que hasta el momento no había podido ser demostrada.
El proyecto XENON se dedica a observar día y noche y con toda clase de detectores una cubeta de 3.500 litros de xenón puro líquido. Allí, agazapados a casi dos kilómetros bajo la cordillera de los Apeninos, los investigadores aguardan posibles colisiones con los átomos de dentro del tanque. Entre febrero de 2017 y febrero de 2018, una inesperada tasa de eventos de colisión ha puesto a los investigadores sobre la pista del axión. Sí, es cierto, hay otras posibles explicaciones. Pero, por ahora, esta es la que mejor les encaja.
No es la única explicación
La primera explicación de esta tasa podría ser la presencia de tritio en el propio reactor. El tritio es un raro isótopo radioactivo del hidrógeno que se descompone de forma relativamente compatible con lo que han detectado. Esta es la explicación más cómoda y sencilla, el problema es que no hay nada que haga pensar a los autores que hay tritio en el detector. Eso nos lleva a la segunda opción: los neutrinos.
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Los neutrinos son partículas que se dedican a atravesar la materia como si nada. Y lo hacen en cantidades casi inconcebibles: se calcula que un trillón de ellos atraviesa cada segundo cada centímetro cuadrado del planeta. ¿Cómo podría producir los eventos de colisión una partícula así? Para ello, necesitaríamos que el «momento magnético» de los neutrinos fuera distinto de lo que pensamos. No es la explicación más plausible, pero no hay que descartarla.
Y eso nos deja con la última explicación: los axiones. Según sus cálculos, el espectro observado es muy similar a lo que esperaríamos ver si nos encontráramos con una de estas nuevas partículas producidas por el Sol. No es un descubrimiento, eso lo dejan muy claro; es una pista. Quizás por eso, Frank Wilczek, premio Nobel, profesor del MIT y uno de los padres del axión, quiere ser prudente. No obstante, está convencido que el hallazgo es «ciertamente intrigante, y la comunidad de la física esperará ansiosamente nuevos desarrollos»
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Tendremos que esperar un poco más hasta que el poyecto XENON lance XENONnT, un avance que triplicará la cantidad de xenón líquido en el interior del tanque y mejorará la calidad de las mediciones. Si se confirma, «no es materia oscura, pero descubrir una nueva partícula sería fenomenal«, explicaba Elena Aprile profesora de la Universidad de Columbia y líder del proyecto Xenon. Al fin y al cabo, los axiones se propusieron en 1977 y llevamos buscándolos desde entonces.