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Imagina que estás en una habitación con las luces apagadas. Puedes tocar los objetos, sentir que algo está allí, pero no puedes verlo. Así funciona la materia oscura: no emite luz ni interactúa de forma directa con la materia ordinaria. Sabemos que existe porque su gravedad afecta el movimiento de galaxias y otros cuerpos celestes, pero hasta ahora ha escapado a cualquier intento de detección directa.

Los científicos llevan décadas intentando encontrar pistas de esta misteriosa sustancia. Ahora, un nuevo experimento europeo llamado MADMAX podría estar más cerca que nunca de capturar alguna señal de estas partículas fantasmales.

Qué busca MADMAX y cómo lo hace

MADMAX, siglas en inglés de Magnetized Disc and Mirror Axion eXperiment, se centra en detectar dos tipos de partículas hipotéticas: axiones y fotones oscuros. Ambos son candidatos principales a formar parte de la materia oscura.

El experimento no se parece a los típicos detectores gigantes llenos de sensores. En su lugar, utiliza discos de zafiro, espejos y antenas de microondas. El corazón del sistema es un «haloscopio dieléctrico», un tipo de detector que amplifica señales extremadamente débiles provenientes de estas partículas.

El truco está en cómo se organiza todo: tres discos de zafiro perfectamente alineados frente a un espejo. Si los fotones oscuros existen y atraviesan este conjunto, podrían transformarse en fotones normales gracias a las propiedades del material y la configuración precisa del dispositivo. Es como sintonizar una emisora de radio hasta captar una señal clara entre el ruido.

Resultados prometedores, aunque sin señales por ahora

En su reciente experimento piloto, el equipo de MADMAX buscó señales en una frecuencia cercana a los 20 GHz, una zona que corresponde a cierta masa de los posibles fotones oscuros. Aunque no se detectó ninguna señal clara, el resultado fue todo menos decepcionante.

Gracias a la precisión del sistema, los investigadores lograron descartar con gran sensibilidad la presencia de fotones oscuros en ese rango de masas, superando experimentos previos por un margen de hasta mil veces. En ciencia, saber lo que no está allí es casi tan importante como saber lo que sí.

Por qué este resultado es un gran paso adelante

Lo más importante de este estudio es que demuestra que el diseño de MADMAX funciona. Es la primera vez que un prototipo de este tipo se utiliza con éxito para explorar fotones oscuros, y ha ofrecido resultados fiables.

Ahora que el concepto está validado, los científicos planean expandir y mejorar el sistema. La próxima gran mejora será enfriar todo el detector a solo 4 Kelvin, es decir, a -269 ºC. A esas temperaturas, el «ruido térmico» desaparece casi por completo, permitiendo que las señales débiles sean más fáciles de identificar.

Además, se planea operar el experimento bajo campos magnéticos intensos, lo que permitiría no solo buscar fotones oscuros, sino también axiones, ampliando las posibilidades de detectar algún componente de la materia oscura.

¿Por qué esto nos debería importar a todos?

Aunque suene muy lejano y técnico, entender la materia oscura es entender la verdadera naturaleza del universo. Actualmente, más del 80% de la masa del universo está compuesta por esta materia invisible. No conocerla es como tratar de entender una historia leyendo solo el prólogo.

Experimentos como MADMAX no son simples pruebas en laboratorios escondidos. Son ventanas hacia una realidad que hasta ahora solo intuimos. Y aunque los resultados de hoy sean negativos, allanan el camino para las detecciones futuras.

Como cuando buscamos una aguja en un pajar, cada vez que descartamos un rincón, nos acercamos más a encontrarla.