El experimento ANTARES publica sus resultados de 11 años de búsqueda de la materia oscura
La colaboración internacional del experimento ANTARES, el primer telescopio de neutrinos submarino del mundo ubicado en el mar Mediterráneo, acaba de publicar en Physics Letters B sus resultados más completos sobre la búsqueda de WIMPs, uno de los candidatos más populares a formar la materia oscura, que supone alrededor del 85% de toda la materia del Universo. Estos resultados se basan en el análisis de más de 11.000 neutrinos de alta energía reconstruidos por ANTARES durante 11 años de funcionamiento, un análisis liderado por la investigadora Rebecca Gozzini, del grupo del IFIC participante en el experimento. Aunque no se encontraron señales de materia oscura, la capacidad de ANTARES para mirar al centro de la Vía Láctea lo convierte, junto a su sucesor KM3NeT, en un instrumento necesario para seguir buscando este nuevo tipo de materia.
Si la materia oscura está compuesta por partículas pesadas que interactúan débilmente (WIMPs, en inglés), muchas teorías predicen que estas se aniquilarían a pares entre sí dando lugar a partículas ordinarias muy energéticas procedentes de los objetos astrofísicos donde se agruparían las WIMPs, como el Sol o el centro de nuestra galaxia, y que podrían detectarse. Los neutrinos de alta energía que captura el experimento ANTARES serían una de las partículas resultado de esta aniquilación. Esta forma de buscar la materia oscura suele calificarse de “búsqueda indirecta”, y se une a otros como los que tratan de ver su interacción con la materia ordinaria o intentan producirlos en los aceleradores de partículas.
La colaboración ANTARES ha buscado neutrinos de alta energía procedentes del centro de la Vía Láctea usando los datos acumulados durante once años. Rebecca Gozzini, investigadora del grupo del IFIC participante en el experimento, ha liderado este análisis, en el que se han utilizado más de once mil neutrinos reconstruidos por el detector sumergido a más de 2.000 metros de profundidad en el mar Mediterráneo frente a las costas de Francia. El análisis ha estudiado diversos posibles canales de aniquilación de los WIMPS, así como varias posibles distribuciones de materia oscura en nuestra galaxia.
No se ha observado ninguna señal por encima del fondo esperado, estableciendo así límites a la tasa de aniquilación de WIMPs en función de su masa. Aunque el detector ANTARES es mucho más pequeño que IceCube, situado en el Polo Sur, su sensibilidad para detectar WIMPS con masas por encima de unos 100 GeV es mejor, debido a que puede observar mejor el centro de nuestra galaxia.
“ANTARES tiene una visión excelente de la fuente más prometedora de materia oscura: el centro de nuestra galaxia”, asegura Rebecca Gozzini (en la imagen), investigadora que lideró el análisis como miembro del grupo del IFIC participante en ANTARES y actualmente en la Universidad de Erlangen-Núremberg (Alemania). “Al no observar señales de neutrinos hemos puesto límites a la aniquilación de materia oscura en la Vía Láctea hasta una masa de 100 TeV”.
Más información:
“Search for dark matter towards the Galactic Centre with 11 years of ANTARES data”, ANTARES Collaboration, Physics Letters B Volume 805, 10 June 2020, 135439. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physletb.2020.135439
