El experimento LUX-ZEPLIN, conocido como LZ, opera casi un kilómetro bajo tierra en el Laboratorio de Investigación Subterráneo de Sanford (SURF), construido dentro de una antigua mina de oro en Dakota del Sur. Según informó Phys.org, el equipo presentó los resultados el 1 de septiembre en la conferencia TeV Particle Astrophysics 2026, realizada en Japón, y enviará el estudio a la revista Physical Review Letters. La colaboración analizó 220 días de datos recolectados entre marzo de 2023 y abril de 2024, y encontró una interacción de partícula que resulta difícil de explicar con los procesos de fondo conocidos.
Rick Gaitskell, profesor de la Universidad Brown y vocero de LZ, describió el hallazgo como intrigante precisamente por su ubicación dentro de los datos: apareció en la zona donde se espera que se manifieste la materia oscura, en un rango donde las señales de fondo que podrían confundirse con ella son muy bajas.
Por qué este evento no encaja con el modelo más simple de materia oscura
El detalle técnico más interesante es que el evento no se ajusta bien a la versión más simple de la hipótesis WIMP (partícula masiva que interactúa débilmente, uno de los principales candidatos a componer la materia oscura). Si un WIMP convencional hubiera producido un retroceso nuclear de esa energía, el detector debería haber registrado también otros eventos de menor energía asociados, algo que no ocurrió. Eso llevó al equipo a considerar hipótesis alternativas, como una dispersión inelástica o dependiente del momento, formas de interacción menos directas entre la partícula hipotética y la materia ordinaria.
Si el evento efectivamente fue producido por una partícula de materia oscura, esa partícula tendría una masa de al menos 200 gigaelectronvoltios, más de 200 veces la masa de un protón, un valor que por sí solo ya sugiere que, de confirmarse, se trataría de un tipo de interacción distinto al que predicen los modelos más sencillos de WIMP.
2,6 sigma: intrigante, pero lejos del umbral de descubrimiento
En física de partículas, ningún hallazgo se considera un descubrimiento confirmado hasta alcanzar una significancia estadística de 5 sigma, el estándar que reduce a una probabilidad mínima que el resultado sea producto del azar. El evento registrado por LZ alcanza una significancia de 2,6 sigma: lo suficientemente inusual como para merecer un análisis detallado y una publicación, pero muy por debajo del umbral que permitiría afirmar que se detectó materia oscura.
“Con un solo evento, no queremos adelantarnos. No estamos afirmando haber visto materia oscura”, sintetizó Gaitskell. El propio Sam Eriksen, físico de partículas de la Universidad de Bristol y autor principal del estudio, lo definió como un posible primer indicio de una observación de materia oscura, una formulación deliberadamente cautelosa.
Por qué un detector así se entierra bajo casi dos kilómetros de roca
La ubicación subterránea de LZ no es un detalle anecdótico: es una condición necesaria para el experimento. Los rayos cósmicos y otras fuentes de radiación de fondo bombardean constantemente la superficie terrestre, y cualquier interacción de ese tipo dentro del detector podría confundirse con la señal extremadamente rara que se busca. Casi dos kilómetros de roca actúan como un escudo natural que filtra gran parte de esa radiación, dejando pasar, en teoría, solo las interacciones más difíciles de bloquear, entre ellas la de una eventual partícula de materia oscura.
Tom Shutt, físico de partículas y astrofísica en SLAC y la Universidad de Stanford, remarcó que lograr distinguir con tanta claridad la radiactividad traza de fondo de una posible señal de materia oscura representa un logro técnico considerable para toda la colaboración.
Qué sigue: más datos para confirmar o descartar
LZ sigue operando, y el propio equipo remarcó que hacen falta más datos para determinar si la significancia estadística de este evento crece con el tiempo o si, por el contrario, se diluye a medida que se acumulan nuevas mediciones. Es el procedimiento estándar frente a cualquier anomalía de este tipo en física experimental: ningún resultado aislado se acepta como válido hasta que un volumen mucho mayor de datos confirme, de forma consistente, el mismo patrón.
La materia oscura representa, según las estimaciones actuales, alrededor del 85% de toda la materia del universo, pero nunca fue detectada de forma directa: su existencia se infiere únicamente por sus efectos gravitacionales sobre galaxias y cúmulos de galaxias. Encontrar, algún día, una interacción confirmada entre esta sustancia invisible y la materia ordinaria sería uno de los hallazgos más significativos de la física de las últimas décadas, y explicaría de qué está hecha la porción dominante del universo que hoy sigue siendo, en gran medida, un misterio.
