El experimento XMASS no ha detectado materia oscura templada
7/10/2014 de Kavli IPMU
Imagen tomada durante la construcción del detector XMASS-i, el 25 de febrero de 2010. Crédito: Kamioka Observatory, ICRR(Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo
Los últimos resultados en la búsqueda de materia oscura templada con XMASS descartan la posibilidad de que toda la materia oscura del universo esté constituida por unas partículas bosónicas masivas con interacción superdébil.
Se piensa que el Universo está lleno de materia oscura, que no puede observarse con luz ordinaria. Aunque hay muchas evidencias que apoyan la existencia de la materia oscura, todavía no se ha detectado directamente y su naturaleza es desconocida.
Varios modelos teóricos han intentado explicar la naturaleza de la materia oscura. Algunos modelos extienden el llamado modelo estándar de la física de partículas, y sugieren que se trata de partículas masivas con interacción débil (WIMP de sus siglas en inglés). En las discusiones sobre la formación de las estructuras a gran escala del Universo, estas WIMP encajan en el paradigma de la materia oscura fría (CDM).
Por otro lado, algunas simulaciones basadas en el escenario CDM predicen una mayor riqueza de estructuras en el Universo a escalas galácticas que las que realmente observamos. Esto ha llevado a considerar que la materia oscura pueda estar formada por otras partículas más ligeras y con interacción aún más débil, como las super-WIMP bosónicas.
El experimento XMASS se llevó a cabo para detectar de forma directa estas super-WIMP bosónicas, especialmente en el rango de masas de entre una décima parte y un tercio de un electrón (entre 40 y 120 keV). XMASS es un detector criogénico que utiliza una tonelada de xenón líquido como material captador. Después de 165.9 días de datos no se ha observado señal alguna de super-WIMP bosónicas. Los investigadores han concluido, pues, que las super-WIMP bosónicas no constituyen toda la materia oscura del universo.
