Está en construcción un "ojo" ultrasensible que será capaz de captar la materia oscura

Científicos están creando un prototipo de un "ojo" ultrasensible que sea capaz de captar la materia oscura. Este dispositivo está siendo construido en el Department of Energy's SLAC National Accelerator Laboratory, E.U., y ya se encuentra en sus etapas de prueba. Están instalado una versión a pequeña escala del futuro detector LUX-ZEPLIN (LZ) para probar, desarrollar y solucionar problemas de varios aspectos de su tecnología.

Cuando LZ esté listo, a principios de 2020, en el Sanford Underground Research Facility en Dakota del Sur, hay muchas esperanzas de que sea capaz de detectar las denominadas partículas masivas de interacción débil, o WIMPs. Muchos investigadores creen que estas partículas hipotéticas podrían compensar la materia oscura, la sustancia invisible que representa el 85 por ciento de toda la materia en el universo.

El núcleo del detector será un recipiente de 5 pies de altura, lleno de 10 toneladas de xenón líquido. Los científicos esperan que, cuando las partículas pasen a través de él, choquen con un átomo de xenón, este átomo emitirá un destello de luz y liberará electrones, que generarán un segundo destello de luz. Estos dos destellos de luz consecutivos podrían representar una señal WIMP característica, todos las otras posibles opciones se han descartado.

Los investigadores quieren, además, crear un campo eléctrico fuerte, estable, que pueda atraer rápidamente a todos los electrones hasta la cima, donde pueden ser detectados. Esto requiere de la aplicación de altas tensiones en distancias cortas en la parte inferior y superior del recipiente de xenón. Sin embargo, tienen que tener cuidado ya que también puede producir luces no deseadas y causar chispas eléctricas perjudiciales, si no se hace correctamente.

El equipo SLAC está probando ahora cuidadosamente el diseño del sistema de alto voltaje en una pequeña versión de 20 pulgadas de altura del recipiente de xenón cuyas partes fueron fabricados por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, que gestiona el proyecto LZ.

Paralelamente, el equipo de SLAC está trabajando en un sistema para eliminar un isótopo del criptón, un elemento químico que puede generar señales no deseadas en el detector de xenón. En esto, tienen como meta llegar a un nivel de 15 átomos de criptón o menos, por un millón de millones de átomos de xenón. Una vez que el objetivo de diseño sea alcanzado, los investigadores construirán un sistema a gran escala para purificar las 10 toneladas de xenón necesarias para el experimento.