A materia escura, que podería representar case un terzo do Universo, segue sen ser detectada directamente. Non obstante, un novo experimento no que participa a Universidade de Santiago logrou estreitar o cerco sobre unha das súas posibles partículas: os axións.

O experimento utilizou ións de europio-153 incrustados nun cristal de silicato de itrio, arrefriado a unha temperatura de -268 °C. Segundo explicou un dos investigadores, o europio-153 posúe un núcleo cunha forma particular que o fai especialmente sensible ás perturbacións que podería xerar un campo de axións.

Mediante espectroscopía de precisión, o equipo monitorizou os niveis de enerxía dos espíns nucleares do europio, co obxectivo de identificar o sinal característico que deixaría a materia escura. A análise estatística foi deseñada para aproveitar as propiedades específicas deste sinal, que se espera sexa oscilante e coherente, con características determinadas pola física do campo galáctico de axións, o que permite diferencialo do ruído aleatorio do experimento.

Aínda que este experimento non atopou ningún sinal de materia escura, os datos obtidos son significativos. Permiten establecer un dos límites de laboratorio máis estritos ata a data sobre como os axións poderían interactuar cos quarks e gluóns do núcleo atómico, nun rango de masas que abarca oito ordes de magnitude. Estes límites son ademais complementarios ás observacións astrofísicas de estrelas e supernovas.

Os resultados foron publicados recentemente na revista Physical Review Letters. A contribución do investigador do IGFAE centrouse no deseño da análise estatística dos datos, especificamente en como considerar as propiedades do campo galáctico de axións para identificar o sinal esperado e distinguilo do ruído experimental. Prevense melloras no aparello e nos métodos de detección, o que anticipa un aumento da sensibilidade do experimento no futuro.