¿Hemos detectado materia oscura?

El experimento LUX-ZEPLIN, en una mina a 1.500 metros de profundidad, ha registrado un destello evento de alta energía compatible con la señal que produciría una partícula de materia oscura

La materia oscura se llama así, precisamente, porque no la vemos. No emite energía ni tenemos forma de detectar sus partículas. Tanto es así que hay dudas sobre si es real o es un término matemático que corrige nuestro incompleto conocimiento de la gravedad.

Pero si resulta ser lo que parece, lo ocurrido hace unos días sería uno de los hallazgos más importantes de la física en lo que va de siglo. Los investigadores del experimento LUX-ZEPLIN (LZ), situado en las instalaciones de investigación subterránea Sanford en Lead, Dakota del Sur, anunciaron el 1 de septiembre de 2026 en la conferencia TeV Particle Astrophysics de Tendo, Japón, que sus datos contienen un evento que encaja con la firma de una partícula masiva de interacción débil, o WIMP (del inglés Weakly Interacting Massive Particle), el principal candidato teórico a ser la materia oscura. La misma cautela con la que los físicos reciben esa noticia define también la mejor manera de contarla.

Qué es la materia oscura y por qué se buscan los WIMPs

La materia oscura es la denominación que los astrofísicos dan a algo que no emite ni refleja luz, pero cuya presencia gravitacional impide que las galaxias se deshagan al girar. Representa aproximadamente el 27% de la energía total del universo, frente al 5% que constituye toda la materia que podemos ver. Sin embargo, nadie ha detectado directamente ninguna partícula que la forme.

Durante cuatro décadas, la hipótesis más atractiva ha sido la de los WIMPs: partículas con masas entre decenas y miles de veces la del protón que interaccionan con la materia ordinaria solo a través de la gravedad y de la fuerza nuclear débil. Esa interacción es tan rara que casi nunca ocurre, pero cuando ocurre deja una señal detectable: el núcleo de un átomo sale disparado como una bola de billar golpeada, depositando una pequeña cantidad de energía en el detector.

El destello de 248 kiloelectronvoltios

El experimento LZ utiliza diez toneladas de xenón líquido ultrapuro, mantenido a temperatura criogénica bajo tierra para protegerlo de la radiación cósmica. Samuel Eriksen, físico de partículas de la Universidad de Bristol y responsable de presentar el resultado, y sus colegas analizaron 220 días de datos tomados entre marzo de 2023 y abril de 2024.

La búsqueda habitual en este tipo de experimentos se concentra en señales de baja energía, por debajo de 50 kiloelectronvoltios. El equipo extendió la búsqueda hasta los 270 keV, un rango más alto que corresponde a partículas más masivas. En ese intervalo ampliado encontraron un único evento: un núcleo de xenón que salió disparado con una energía de recule de 248 keV, y que requeriría una partícula oscura de al menos 200 GeV de masa, probablemente alrededor de 1.000 GeV, para producir ese golpe.

Un GeV equivale aproximadamente a la masa de un protón, de modo que la partícula implicada sería entre doscientas y mil veces más pesada que él. El preprint del experimento está disponible en el sitio del LZ collaboration y ha sido firmado por Akerib, Eriksen y el resto del equipo.

El método que hace más creíble el único punto

Lo que da algo más de solidez a este resultado, siendo un único evento, es la metodología. Para evitar que los investigadores ajusten inconscientemente sus criterios de selección al ver los datos, el equipo LZ emplea un proceso llamado "salting": durante el análisis, añaden al conjunto de datos numerosos eventos artificiales que imitan lo que produciría una partícula de materia oscura.

Solo cuando han terminado de analizar un bloque de datos retiran esos eventos artificiales para ver si queda algo real. Al "retirar la sal" de este último análisis, quedó un único evento que no era artificial. Como señala Richard Gaitskell, físico de la Universidad de Brown y portavoz del experimento, ese momento fue evidentemente muy emocionante para el equipo. La metodología ciega garantiza que nadie "cocinó" los datos para que saliera ese resultado.

Por qué la cautela es obligada

Un único evento en 220 días de observación no es un descubrimiento. El propio Eriksen lo deja claro: lo observado es un evento de alta energía, y no se está reclamando que sea materia oscura. El historial del campo invita a la prudencia, ya que experimentos anteriores como DAMA, CoGeNT y CDMS-Si detectaron señales que durante años generaron intenso debate y que acabaron siendo atribuidas a fuentes de fondo mal comprendidas.

Dos experimentos competidores, XENON en los laboratorios subterráneos de Gran Sasso en Italia, y PandaX en la mina Jinping en China, habían buscado en este rango de energías sin encontrar nada en conjuntos de datos más pequeños. El LZ ha sido el primero en operar con suficiente volumen de xenón como para que este tipo de señal fuera detectable. El siguiente paso inevitable es acumular más datos del mismo detector y confirmar o descartar si el evento fue una fluctuación estadística o el inicio de una señal real. Los experimentos XENON y PandaX, con sus propias ampliaciones en curso, también pueden actuar como verificación independiente.

Con todo, el físico Jianglai Liu, de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, ajeno al experimento, captó bien el estado de ánimo de la comunidad al calificar el resultado de intrigante, señalando que sin duda emocionará al campo. Intrigante es exactamente la palabra correcta. Durante décadas, la materia oscura ha sido la mayor partida pendiente de la física de partículas: algo que sólo se conoce por sus efectos gravitacionales y que ningún detector ha logrado atrapar. Si el LZ acaba de rozarla, aunque sea con un único fotón de evidencia, es el principio de una historia que merece seguirse con atención.

REFERENCIA

• LZ Dark Matter EFT Nuclear Recoil Search at Higher Energies (preprint) (Akerib, Eriksen et al., LZ collaboration, 1 de septiembre de 2026 , pendiente de revisión por pares)
• Is this the first glimpse of dark matter? Data point excites physicists (Davide Castelvecchi, Nature 657, 330–331, 2026)

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