La materia oscura es uno de los componentes más elusivos de nuestro universo (a pesar de que la mayor parte del universo está hecho de ella), pero su existencia está fuera de duda debido a que sus efectos sobre la gravedad, la rotación de los planetas y la curvatura de la luz a través del espacio son medibles. Un proyecto que conjunta capital público y privado, además de la participación de 19 centros especializados de investigación, busca desde 2014 evidencia de materia oscura a través del LUX, acrónimo de Large Underground Xenon dark matter experiment (o gran experimento subterráneo de materia oscura y xenón).
LUX es el detector de materia oscura más sensible construido a la fecha. Se encuentra a 1 milla bajo tierra en la Sanford Undeground Research Facility (SURF) de Black Hills, en Dakota del Sur, Estados Unidos. En resumen, el LUX se compone de 1/3 de tonelada de xenón rodeado de detectores de luz extremadamente sensible; el aparato identifica las rarísimas ocasiones en que una partícula de materia oscura choca contra un átomo de xenón. Cuando dichas colisiones ocurran, el átomo de xenón rebotará emitiendo un pequeño brillo, el cual debe ser detectado por el LUX. Su localización privilegiada bajo tierra permite dejar fuera rayos cósmicos y otras fuentes de radiación que podrían interferir con las señales de materia oscura.
Richard Gaitskell, profesor de física en la Universidad de Brown y uno de los voceros del LUX, explica el experimento como "un gigantesco juego de billar donde un neutrón es la bola blanca, y los átomos de xenón son las bolas lisas y rayadas. Podemos rastrear el neutrón para deducir los detalles del rebote de xenón, y calibrar la respuesta del LUX mejor que con nada que hayamos probado antes".
El experimento es financiado por la compañía minera Homestake Mining Co. y las autoridades de ciencia y tecnología de Dakota del Sur, además de 70 millones en donaciones del filántropo T. Denny Sanford, a la par del departamento de energía de EE.UU. En su desarrollo y operación participan físicos de laboratorios de Estados Unidos, el Reino Unido y Portugal.
A pesar de que los resultados del experimento que corre actualmente no serán publicados sino hasta 2016, el futuro de la investigación de materia oscura ya se avizora con el sucesor del LUX, el experimento LUX-ZEPLIN, que tendrá un tanque de xenón de 10 toneladas dentro del mismo tanque de 72 mil galones de agua pura. Dicho experimento será 100 veces más preciso que el actual, e incluso es tan sensible que podría detectar el tipo de neutrino originado en nuestro sol, el cual no ha sido detectado incluso por experimentos ganadores del premio Nobel, como el de Ray Davis.
Puedes seguir de cerca los avances del LUX a través de su Twitter: @luxdarkmatter.