En el Universo hay más masa que luz. Ello quiere decir que puede haber partículas invisibles esparcidas por el espacio cuyo comportamiento afecta al resto de elementos cósmicos. A estas partículas los científicos las han llamado “materia oscura”, y su detección y posterior comprensión constituye uno de los principales retos de la astronomía moderna. Podría albergar las respuestas a preguntas fundamentales sobre el origen y composición del Universo.
Stéphane Courteau es uno de esos científicos en busca de materia oscura. Trabaja como investigador y profesor de Astrofísica en la Queen’s University de Canadá y el 3 de julio ofreció una charla en el Museo de la Ciencia y el Cosmos, de Museos de Tenerife, la última conferencia de divulgación en el contexto de la EWASS (Semana Europea de la Astronomía y las Ciencias del Espacio, de sus siglas en inglés), organizada con el apoyo del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).
Localizar y conocer la materia oscura aportaría muchas respuestas sobre la composición del Universo. En el momento del Big Bang (hace 13,8 millones de años), la materia oscura representaba el 63% de su estructura, frente al 15% de los fotones, el 12% de los átomos o el 10% de los neutrinos; actualmente representa un 27% del Universo. Todo está rodeado de materia oscura. Su existencia se puede inferir por el movimiento de los cuerpos a su alrededor, pero no es una tarea fácil. A diferencia de la energía oscura, que acelera y extiende el Universo, constituyendo una especie de antigravedad, la materia oscura lo contrae haciendo posible que las galaxias roten.
Existen diferentes teorías sobre la composición de la materia oscura. La supersimetría sería una de ellas. Defiende la existencia de una réplica por cada tipo de partículas. Courteau afirmó que de confirmarse esta teoría sus alcances serían principalmente teóricos. Otros candidatos serían los MACHO y las WIMP, opuestos entre sí. Por un lado, la teoría de los MACHO (Massive Astrophysical Compact Halo Objects), que por sí misma no bastaría para explicar la materia oscura, postula que los componentes de ésta son objetos compactos (enanas blancas, agujeros negros…); en ningún caso se trataría de materia nueva. Contrariamente, la teoría de las WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) sí habla de partículas desconocidas que no interactuarían con fuerzas electromagnéticas, pero sí a través de la gravedad y con la fuerza nuclear débil.
Por tanto, la materia oscura es, por así decir, la comidilla de la sociedad astronómica actual. Cualquiera diría que Newton en el año 1664 ya había empezado a hablar de ella. Y Laplace (s. XIX); y Einstein; y Hubble (estos últimos del s. XX). Courteau se encargó de repasar la historia ‘conocida’ de la materia oscura, que data del s. XVII, recorrido en el que quiso salvar del olvido a Fritz Zwicky (Bulgaria, 1898), un científico cuya personalidad era tan extravagante como brillante su inteligencia. Más recientemente ha sido Vera Rubin (EE.UU., 1928) la descubridora oficial de la materia oscura y asesora de la asesora de tesis del propio Courteau.
Actualmente, Courteau trabaja con su equipo en SNOLAB (Canadá), un laboratorio situado a dos kilómetros bajo tierra para evitar los rayos cósmicos y otro tipo de contaminación. El nivel de pureza de este ambiente es tal que hasta la presencia de un plátano haría saltar las alarmas. Allí está el DEAP (Dark Matter Experiment using Argon Pulse-shape Discrimination), un aparato detector de materia oscura. En concreto, va a la caza de neutrinos y de las WIMP. Los resultados son un desafío a la paciencia: se detectan de media 10 neutrinos por día. Sin embargo, estas partículas no explicarían el problema que plantea la materia oscura. Es mejor ir en busca de las WIMP, que se localizan a un ritmo de una… por año. Courteau avisa: “Como en diez años no la encontremos, ya no tendremos más financiación y tendremos que pensar en otra cosa”. Los investigadores al menos se pueden consolar con esta idea: quién dé con ella se asegura el Nobel.
