Un equipo de científicos de la Universidad de Zaragoza buscará la materia oscura en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) con un nuevo experimento denominado TREX-DM. El proyecto se basa en un nuevo detector construido a lo largo de los últimos seis años en los laboratorios del equipo en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Zaragoza, y que a lo largo de 2017 se trasladará e instalará en el laboratorio de Canfranc. Una vez instalado, el detector podría ser sensible a partículas de materia oscura cuyas características no son alcanzables por ningún experimento hasta la fecha. Esta actividad fue aprobada por el comité científico del LSC en su última reunión, a principios de diciembre. Los primeros datos podrían llegar a finales de 2017.
Este experimento está basado en tecnología desarrollada por el equipo aragonés en el marco de un proyecto del Consejo Europeo de Investigación (ERC) durante los últimos 6 años (proyecto T-REX), y permite alcanzar una sensibilidad única en este tipo de búsquedas. En concreto, la construcción del detector ha sido posible gracias a la Starting Grant de 1,2 millones de euros otorgada en 2009 a Igor García Irastorza, investigador del Grupo de Física Nuclear y Astropartículas en la Facultad de Ciencias, ligado al Laboratorio Subterráneo de Canfranc. Esta Starting Grant ha hecho posible crear un laboratorio para la construcción de un tipo novedoso de detectores avanzados en la Universidad de Zaragoza, con los que poder explorar la materia oscura.
En concreto, se han desarrollado Cámaras de Proyección Temporal (TPCs) para la búsqueda de partículas de materia oscura en el entorno subterráneo. “Hemos construido una gran TPC que nos permita “fotografiar” partículas de materia oscura, y aspiramos a que se pueda convertir en uno de los grandes proyectos de Canfranc”, destaca Igor García Irastorza en un comunicado de prensa de la Universidad de Zaragoza.
La materia oscura es un componente mayoritario del Universo, unas 5 veces más abundante que la materia convencional (estrellas y planetas). Se conoce su existencia por la atracción gravitatoria que ejerce sobre la materia visible circundante. Sin embargo, se desconoce aún su naturaleza. Según una de las hipótesis más extendidas, la materia oscura estaría compuesta de partículas masivas de interacción débil (WIMPs), que estarían atravesando la Tierra en grandes cantidades sin interactuar prácticamente con nosotros.
Sin embargo, en ambientes de ruido radioactivo extremadamente bajo como el interior de laboratorios subterráneos como el de Canfranc, estas partículas podrían dejar señales visibles en detectores cuidadosamente diseñados. Hasta la fecha no se ha observado tales huellas en ninguno de los múltiples experimentos habilitados para tal fin en los distintos laboratorios alrededor del globo.
TREX-DM desplegará una tecnología nueva que aspira a registrar señales de partículas de materia oscura de masa particularmente pequeña, a las que los experimentos más convencionales no son sensibles.
Igor García Irastorza es licenciado y doctorado en Física por la Universidad de Zaragoza y trabaja desde hace 10 años en el Grupo de Física Nuclear y Astropartículas en la Facultad de Ciencias, el grupo responsable del Laboratorio Subterráneo del Canfranc. Anteriormente realizó estancias postdoctorales en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas, CERN, en Ginebra, y en el Commisariat à l’ Énergie Atomique (CEA) de Saclay, en París. La línea de investigación iniciada entonces, reconocida en 2009 con la mencionada Starting Grant, se basa en su experiencia del trabajo anterior en Europa (Suiza y Francia), adaptada al entorno particular de las investigaciones del Canfranc. Su investigación se centra en la 'física de sucesos poco probables', que incluyen temas en Física de Partículas, Cosmología o Astrofísica, como el estudio de las propiedades de algunas partículas fundamentales todavía poco conocidas, como el neutrino, o la búsqueda de nuevas hipotéticas partículas como el axión o el neutralino, que podrían componer la llamada materia oscura del Universo. El experimento TREX-DM, que pronto albergará el LSC, es un fruto de esta línea de investigación.
