La búsqueda para resolver uno de los mayores misterios del universo dio un nuevo paso luego de que el experimento LUX-ZEPLIN (LZ) registrara una interacción de una sola partícula que, hasta ahora, resulta difícil de explicar mediante el comportamiento conocido de la materia ordinaria.

La colaboración científica, integrada por alrededor de 250 investigadores e ingenieros de 39 instituciones, considera que el evento representa hasta el momento el indicio más convincente de materia oscura observado por el experimento. Sin embargo, los científicos han sido cautelosos y aclararon que todavía no puede afirmarse que se haya detectado materia oscura.

El experimento LZ opera a casi 1.6 kilómetros bajo tierra, en el Centro de Investigación Subterránea Sanford, en Dakota del Sur, Estados Unidos. El laboratorio es administrado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y está diseñado para buscar partículas conocidas como WIMP, consideradas una de las posibles explicaciones sobre la naturaleza de la materia oscura.

“No afirmamos haber detectado materia oscura, pero sí hemos observado algo interesante”, explicó Rick Gaitskell, profesor de la Universidad de Brown y portavoz de LZ, quien señaló que el objetivo es compartir el hallazgo con la comunidad científica para recibir nuevas opiniones y análisis.

Un evento entre cientos de días de datos

Para llegar a este resultado, los investigadores analizaron 220 días de información recopilada entre marzo de 2023 y abril de 2024.

En estudios anteriores, el equipo había buscado señales más débiles relacionadas con las posibles interacciones WIMP. En esta ocasión, amplió el análisis hacia interacciones capaces de depositar una mayor cantidad de energía dentro del detector.

El evento llamó especialmente la atención debido al conocimiento que los científicos tienen sobre el funcionamiento del detector y sus posibles fuentes de ruido.

Sam Eriksen, investigador de la Universidad de Bristol y autor principal del estudio, explicó que el equipo dedicó meses a analizar las posibles causas que pudieran generar eventos de fondo antes de considerar excepcional la señal registrada.

Los investigadores señalan que, debido a que las interacciones de materia oscura se esperan extremadamente raras, incluso uno o unos cuantos eventos podrían ser suficientes para marcar una eventual primera detección de WIMP, siempre que puedan confirmarse.

¿Cómo busca LZ la materia oscura?

El experimento busca las señales producidas cuando una partícula deposita energía en su detector, generando pequeños destellos de luz.

Para reducir las posibilidades de confundir partículas ordinarias con materia oscura, LZ se encuentra protegido bajo tierra y utiliza un tanque de agua, detectores externos y herramientas computacionales capaces de identificar y descartar posibles señales falsas.

Aaron Manalaysay, físico del Laboratorio Berkeley y presidente del Consejo Institucional de LZ, destacó que los eventos atípicos pueden aparecer durante los experimentos, pero generalmente terminan explicándose como ruido de fondo.

En este caso, aseguró, se trata del primer evento de este tipo que ha encontrado en sus investigaciones y que parece válido en todos los aspectos analizados hasta ahora.

Aun así, los científicos continúan buscando una explicación convencional que permita determinar si existe algún mecanismo de fondo que todavía no hayan identificado.

El análisis continuará

Los resultados fueron presentados inicialmente durante la conferencia TeV Particle Astrophysics 2026, celebrada en Japón, y el estudio fue enviado a Physical Review Letters, aunque todavía no ha sido publicado formalmente por la revista.

La colaboración LZ, que reúne instituciones de Estados Unidos, Reino Unido, Portugal, Suiza, Corea del Sur y Australia, continuará estudiando el evento para determinar si puede confirmarse como una señal relacionada con la materia oscura.

La materia oscura representa aproximadamente 85% de la materia del universo, pero debido a que no emite ni refleja luz, su naturaleza continúa siendo desconocida. Si el evento observado por LZ llegara a confirmarse, podría representar un avance histórico para comprender la composición del universo y poner a prueba los modelos actuales de la física.