El evento más raro jamás registrado: un detector de materia oscura ha sido capaz de captar la muerte del xenón-124

Algo ha ocurrido en un valle remoto de los montes Abruzos. El XENON1T, una cuba de tres toneladas de xenon líquido superpuro enterrada a un kilómetro y medio de profundidad en el el corazón del Gran Sasso, la montaña más alta de los Apeninos, acaba de registrar el que probablemente sea el evento más raro jamás registrado: ha visto como moría el xenón-124.

¿Os imagináis observar un proceso un billón de veces más largo que la edad del Universo? Una cosa así, justo así es lo que, según los investigadores del Laboratorio Nacional del Gran Sasso, ha detectado este detector específicamente diseñado para cazar una de las grandes ballenas blancas que le quedan pendientes a la ciencia contemporánea: la materia negra.

La estabilidad de los átomos

Xenon-124: Llamamos isótopos a los átomos de un mismo elemento que tienen distinto número de neutrones. Hay dos grandes tipos de isótopos: los estables (alrededor de unos 300) y los inestables (unos 1200). Estos últimos se desintegran con el tiempo: son radiactivos. El caso más conocido es el del utilísimo Carbono-14 que tiene una semivida de 5730 años y que nos permite datar cualquier objeto orgánico de los últimos miles de años con una precisión antes inaudita.

Lo que ocurre es que hay algunos isótopos estables que lo son por el sencillo motivo de que nunca los hemos visto desintegrarse. Por ejemplo, el xenón tiene nueve isótopos estables aunque hay cuatro (124, 126, 134 y 136) que teóricamente no deberían de serlo. Bueno, en realidad, ahora son tres. Porque la XENON Collaboration acaba de anunciar en Nature que han observado la desintegración radioactiva del xenón-124, que tiene una semivida de 1,8 ¹⁰²² años.

Algo extremadamente raro. Para que esta desintegración tuviera lugar un protón en un átomo de xenón debía absorber dos electrones y convertirse, de esa forma, en un neutrón. Es lo que se conoce "captura de doble electrón" y que solo ocurre cuando los dos de los electrones están en el lugar exacto en el momento indicado. "Algo extremadamente raro", explicaba Ethan Brown, uno de los coautores del estudio.

Raro, pero posible Tan posible que ocurrió. "Vimos cómo esta descomposición sucedía. Es el proceso más largo y lento que se haya observado directamente y nuestro detector de materia oscura fue lo suficientemente sensible como para medirlo", explicaba Brown. "Es asombroso haber presenciado este proceso: el evento más raro jamás registrado".

Y, para la XENON Collaboration, una noticia extraordinaria. La búsqueda de la partícula WIMP ('Weakly Interacting Massive Particle', las partículas hipotéticas que podrían desvelar el misterio de la materia oscura) requiere de sistemas muy sensibles dado que, en la práctica, son partículas casi indetectables. haber captado la desintegración del xenón-124 es la confirmación de que vamos en la buena dirección.