La materia oscura, que conforma un asombroso 85% del universo, es uno de los mayores enigmas de la astrofísica contemporánea. Durante casi un siglo ha eludido la detección directa, pero nuevos hallazgos de la Universidad de California en Berkeley sugieren que esto podría cambiar en un instante, en apenas 10 segundos.

Los investigadores, encabezados por el profesor Benjamin Safdi, se encuentran especialmente emocionados por el potencial de los axiones, unas hipotéticas partículas que podrían constituir la clave para entender la naturaleza de la materia oscura. La investigación sugiere que estos axiones podrían generarse de manera masiva en el momento de la explosión de una estrella masiva en forma de supernova.

Aquí es donde se complica la historia: para captar la posible señal de estas partículas, es vital que un telescopio especializado esté posicionado en la dirección adecuada durante dicho evento. De hecho, actualmente, solo el Telescopio Espacial Fermi está equipado para detectar los rayos gamma generados por los axiones interactuando con campos magnéticos extremos de estrellas de neutrones, que son cientos de miles de millones de veces más potentes que cualquier campo que podamos crear en la Tierra.

Con una probabilidad de solo 1 en 10 de que el telescopio esté observando en el momento adecuado, los científicos enfrentan un reto que mezcla ciencia y un poco de suerte. Publicada en la revista Physical Review Letters, la investigación destaca que la detección del axioma también permitiría medir su masa, si es que esta es superior a 50 microelectronvoltios, una fracción minúscula de la masa del electrón.

Además, el axioma no solo podría ayudar a desvelar el misterio de la materia oscura. Este descubrimiento también abriría la puerta a la comprensión de otros problemas fundamentales en física, que abarcan desde la teoría de cuerdas hasta la unificación de la gravedad con la mecánica cuántica.

La historia del axioma es intrigante. Originalmente, fue propuesto para resolver el enigma del CP fuerte en la cromodinámica cuántica en los años setenta, pero con el tiempo se le han atribuido propiedades que lo convierten en un candidato ideal para la materia oscura. Al ser partículas sin carga y extremadamente ligeras, podrían ser vastamente abundantes en nuestro universo.

La relación especial de los axiones con los campos magnéticos es su mayor fortaleza: podrían transformar la energía suficiente para producir fotones detectables, facilitando su descubrimiento. Los científicos de Berkeley creen que con el Telescopio Fermi, si lograran captar los rayos gamma en el momento adecuado, toda la información esencial sobre el axioma podría ser recolectada en una única explosión de supernova.

Sin embargo, para optimizar las posibilidades de detección, los científicos proponen el lanzamiento de una constelación de satélites de rayos gamma, denominada GALAXIS (Instrumento Galáctico de Axiomas para Supernova), que busca cubrir la totalidad del cielo y así no perderse ningún destello de axiones.

La última supernova cercana ocurrió en 1987 en la Gran Nube de Magallanes. A pesar de contar con un telescopio de rayos gamma en funcionamiento, ningún registro satisfactorio se logró. Safdi expresa su preocupación: "Sería lamentable que mañana tuviera lugar una supernova y perdiéramos la oportunidad de detectar el axioma; podríamos esperar otras cinco décadas para la próxima ocasión". Es fundamental estar preparados. ¿Estamos verdaderamente listos para un descubrimiento que podría transformar nuestra comprensión del universo?