Un equipo de investigadores ha propuesto una nueva forma de buscar materia oscura: en las perturbaciones del propio espacio-tiempo. El equipo analizó datos de la tercera serie de observaciones del Observatorio Gravitacional por Interferómetro Láser, o LIGO, y publicado sus hallazgos a principios de este mes en Cartas de revisión física.

Materia oscura es un término genérico para la materia cuya presencia se infiere a través de sus interacciones gravitacionales con la materia ordinaria, pero que por lo demás es invisible. La materia oscura representa aproximadamente el 27% del contenido de masa-energía del universo y, aunque representa una enorme cantidad de todo, ha resultado irritantemente difícil de observar directamente. Es decir, los científicos aún no lo han hecho. En cambio, han sido relegados a presenciar sus efectos gravitacionales sobre otros objetos.

«Algunas teorías sugieren que la materia oscura se comporta más como una onda que como una partícula», dijo Alexandre Göttel, físico de la Universidad de Cardiff y autor principal del estudio. dijo a Phys.org. «Estas ondas provocarían pequeñas oscilaciones en la materia normal, que pueden ser detectadas por detectores de ondas gravitacionales».

Los detectores de ondas gravitacionales como LIGO utilizan la interferometría para detectar las ondas en el espacio-tiempo causadas por el movimiento y las interacciones de objetos masivos como los agujeros negros y las estrellas de neutrones. LIGO esencialmente mide la distancia recorrida por los láseres subterráneos; Cuando las ondas gravitacionales reducen o estiran el espacio-tiempo, los científicos pueden ver en los datos que los láseres han viajado una distancia ligeramente mayor o menor que antes, lo que indica que ha pasado una onda gravitacional.

El equipo reciente observó bosones ultraligeros, que son una de las formas hipotéticas de materia oscura (otras formas incluyen axiones y fotones oscuros). Una característica única de la materia oscura que el equipo estaba investigando es su débil interacción con la materia y la luz, similar a las partículas masivas de interacción débil (WIMP, por sus siglas en inglés), y podría formar formaciones similares a nubes que harían posible que apareciera en los datos de detectores de ondas gravitacionales.

«A nivel atómico, se puede imaginar el campo de materia oscura flotando junto con el campo electromagnético», dijo Göttel. «Las oscilaciones del campo de materia oscura modifican efectivamente las constantes fundamentales, es decir, la constante de estructura fina y la masa del electrón, que gobiernan las interacciones electromagnéticas».

Aunque el equipo no detectó directamente materia oscura, establecieron nuevos límites a la intensidad de la interacción que dicha materia tendría con los componentes de LIGO. La nueva medición del equipo mejoró la del trabajo anterior en un factor de 10.000 en el rango de frecuencia específico que estaban probando.

Puede que pase (léase: pasará) mucho tiempo antes de que los científicos detecten directamente la materia oscura por primera vez, por lo que será mejor que busquen en todos los lugares posibles.