«Hemos dado un paso que permitirá extender las búsquedas de materia oscura en nuevas direcciones»
Un estudio internacional sobre la propagación de la luz en la que han participado investigadores del DIPC lleva a teorizar sobre la existencia de partículas oscuras
Un equipo internacional de científicos, entre los que destaca la participación del Donostia International Physics Center (DIPC), ha logrado un descubrimiento que podría ser clave ... para detectar materia oscura, cuya existencia supone uno de los grandes misterios en el mundo de la física. Aunque esta forma de materia es fundamental para entender el universo, nunca ha podido ser detectada directamente. El estudio, publicado en Science, se centra en una de las partículas propuestas como candidata a la materia oscura, los axiones. A través de él han conseguido reproducir el comportamiento de estas partículas utilizando cristales fotónicos, estructuras diseñadas para que la luz se propague de manera controlada, en este caso por sus bordes, en una sola dirección y sorteando obstáculos.
Tal y como explica Aitzol García-Etxarri, uno de los investigadores del proyecto, «la materia oscura es la hipótesis que se utiliza para tratar de explicar algunas observaciones en cosmología que no somos capaces de explicar considerando solo la materia convencional. ». «Aunque cuando miramos al universo todo apunta a que la materia oscura ha de estar ahí, no hemos sido capaces de detectarla directamente, no sabemos qué propiedades tiene, tenemos que partir de esa base».
Según explica Garcia-Etxarri, todo nace de una investigación que busca analizar nuevos comportamientos en la luz. «El objetivo era diseñar sistemas fotónicos que consiguiesen que la luz se propague de manera especial gracias a efectos topologicos». A través de su metodología de estudio, han logrado confirmar que la luz en este nuevo material « se propaga de una manera muy particular, a través de las esquinas, y exclusivamente en una dirección, pero encima es capaz de sortear obstáculos». Este comportamiento, es propio de axiones, lo que les ha llevado a teorizar que el nuevo material puede servir para acoplarse a axiones de materia oscura, permitiendo desarrollar tecnologías más sensibles a estas partículas. Aun así, como explica el propio García-Etxarri, «esto es aún una hipótesis, ahora toca desarrollar y seguir investigando»:
Nuevo material
«Esta investigación establece una nueva manera de controlar y utilizar la luz en tres dimensiones. La observación experimental del comportamiento axiónico en cristales fotónicos proporciona un entendimiento importante sobre la física fundamental y sienta las bases para el desarrollo de tecnologías de última generación», explican Chiara Devescovi y Antonio Morales, investigadores del DIPC.
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