Investigadores de la UPCT y diversas universidades han publicado los primeros resultados del experimento que busca detectar axiones, la partícula que puede explicar la misteriosa materia oscura.

La publicación, que se puede encontrar en https://arxiv.org/abs/2104.13798, ha sido destacada en la web de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por su siglas en inglés) y es fruto de la colaboración RADES para la búsqueda de axiones en el halo galáctico, en la que participan diferentes grupos de investigación de varias universidades y centros de investigación europeos.

El experimento de detección de axiones se ha realizado en la infraestructura CAST, un telescopio solar de axiones instalado en el complejo de investigación CERN, en Suiza. “Constituye, con diferencia, la prueba más sensible realizada hasta la fecha en esa zona de masas axiónicas”, explica Alejandro Díaz.

La UPCT, a través de los grupos de investigación GEM y GEAT de su Escuela de Telecomunicación, colabora en el consorcio RADES de análisis, diseño, fabricación y operación de las cavidades resonantes que deben permitir detectar el axión, una vez se convierte en fotón ante la presencia de un elevado campo magnético estático y a temperaturas criogénicas. 

En los trabajos realizados en Cartagena participan los profesores Alejandro Díaz Morcillo, Alejandro Álvarez Melcón, Antonio Lozano Guerrero y Benito Gimeno Martínez, así como los doctorandos José María García Barceló y Pablo Navarro, así como el investigador del Instituto de Física Corpuscular (IFIC) Benito Gimeno Martínez.

Esta investigación se está llevando a cabo desde 2016, primero con el proyecto ‘Desarrollo de Filtros Paso-Banda Basados en Cavidades de Microondas para la Deteccion de Axiones (MICAD)’, con referencia FPA2016-76978-C3-2-P, y, a partir de 2020 con su continuación ‘Diseño de Haloscopio para Detección de Axiones de Materia Oscura a Altas Frecuencias en Imán BabyIAXO y Desarrollo de Programa de Demostradores a Pequeña Escala en Imán CAST (RADESUP)’, con referencia PID2019-108122GB-C33, que finalizará en junio de 2023. Ambos proyectos están financiados íntegramente por la Agencia Estatal de Investigación (Ministerio de Ciencia e Innovación) y fondos FEDER.

El axión es una hipotética partícula que presenta las propiedades adecuadas para ser la que compone la materia oscura. Actualmente, varias colaboraciones internacionales, entre ellas RADES, se encuentran diseñando y realizando experimentos basados en cavidades resonantes de microondas que intentan detectar la presencia del axión en el halo galáctico que nos rodea. De lograr esa detección, se resolvería uno de los grandes retos de la astrofísica actual, entender la naturaleza de la materia oscura.