Científicos del CONICET detectan huellas de materia oscura en ondas gravitacionales

La materia oscura es un componente del Universo que, aunque está presente en todas partes, permanece invisible. Se la compara con los protones que forman el agua o la tierra: aunque no se ven, su existencia es indiscutible. Esta característica la convierte en un enigma para los científicos, ya que no se puede observar ni tocar, y solo se siente a través de la gravedad en escalas galácticas. El científico del CONICET, Ezequiel Alvarez, experto en física de altas energías y Machine Learning del Instituto de Ciencias Físicas (ICIFI), destacó que "lograr detectarla de manera directa con un experimento sería un hito fantástico". Su reciente estudio, publicado en la revista Physical Review D, marca un avance importante en esta búsqueda.

El estudio se centra en el detector de ondas gravitacionales LIGO, inaugurado en 2015, cuyo propósito es ampliar la astrofísica de ondas gravitacionales, detectando directamente estas ondas predichas por la Teoría General de la Relatividad de Einstein. Utilizando un láser, el detector mide pequeñas ondulaciones en el espacio-tiempo causadas por eventos cósmicos, como colisiones de estrellas de neutrones y agujeros negros, que pueden ocurrir a 1.300 millones de años luz de la Tierra. Alvarez explicó que "LIGO es asombroso, ha medido colisiones de agujeros negros a una tasa de una por semana, pero su sensibilidad también capta eventos menores, como el rompimiento de olas durante tormentas, generando lo que se conoce como 'glitches' o 'fallas'."

El equipo de Alvarez, que incluye al doctorando del CONICET, Federico Ravanedo, y a N. Yunes y S. Perkins de universidades estadounidenses, postuló que algunas de estas fallas podrían no ser errores, sino indicios de materia oscura que pasa cerca del detector. Tras investigar alrededor de cien glitches, encontraron que nueve de ellos no podían ser descartados como posibles interacciones con materia oscura. Esta investigación permitió establecer nuevos límites sobre la presencia de materia oscura en la vecindad de la Tierra.

Alvarez subrayó que el hecho de que no más de nueve glitches pudieran ser materia oscura es un hallazgo relevante, ya que representa una medición directa que establece nuevos parámetros sobre este fenómeno. Este avance abre la puerta a futuras mediciones directas utilizando detectores de ondas gravitacionales. "Estamos trabajando en un segundo paper para mejorar aún más los límites existentes utilizando los glitches de LIGO, que son cientos de miles", comentó Alvarez. La capacidad de establecer límites directos sobre la existencia de materia oscura es crucial para avanzar en su comprensión y para entender la formación y evolución de estructuras cósmicas.