La sonda solar Parker de la NASA busca señales de fotones oscuros cerca del Sol

Un equipo de investigadores ha utilizado la sonda Parker Solar Probe de la NASA, que se acerca más al Sol que cualquier otra nave, para buscar señales de los enigmáticos fotones oscuros. Sostienen que, en las condiciones extremas de la corona solar, los fotones oscuros podrían transformarse en fotones normales, emitiendo una señal detectable.

En un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Physical Review Letters, un equipo de científicos de distintas universidades chinas liderado por el investigador Haipeng An empleó la sonda solar Parker de la NASA para intentar identificar fotones oscuros. 

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La sonda, que ofrece el mayor acercamiento posible a nuestra estrella, está equipada con instrumentos que pueden detectar ondas de radio en un rango de frecuencias que no es accesible desde la Tierra, debido a la interferencia de la ionosfera.

La materia oscura es una sustancia misteriosa que compone gran parte del Universo. Aunque no emite ni refleja luz, su existencia se deduce por los efectos gravitacionales que ejerce sobre la materia visible. Una de las teorías propone la existencia de "fotones oscuros", partículas similares a los fotones de la luz común, pero que interactúan muy débilmente con la materia ordinaria.

Fotones que se transforman

En las condiciones extremas de la corona solar, o sea la atmósfera exterior del Sol, los fotones oscuros deberían convertirse en fotones convencionales, según estiman los científicos. Esto los llevaría a emitir una señal que podría detectarse con las tecnologías actuales. El proceso se conoce como "conversión resonante" y ocurre cuando la masa del fotón oscuro coincide con la masa efectiva que adquiere un fotón normal, al interactuar con el plasma solar.

Analizando los datos recopilados por la sonda entre 2018 y 2022, los investigadores buscaron señales de esta conversión en forma de picos específicos en el espectro de radio. Aunque no encontraron evidencia directa de fotones oscuros, lograron establecer límites más precisos sobre las propiedades que estas partículas podrían tener, especialmente en el rango de frecuencias entre 70 kHz y 20 MHz.

Resultados alentadores

Según un artículo publicado en Physics Magazine, de la American Physical Society, los resultados superan las restricciones anteriores obtenidas por observaciones del fondo cósmico de microondas y por experimentos terrestres, acercándonos un paso más a comprender la naturaleza de la materia oscura. Además, demuestran cómo las misiones espaciales no solo nos permiten estudiar el Sol, sino que también son herramientas valiosas para explorar los enigmas más profundos del cosmos.

La investigación sugiere que futuros experimentos podrían utilizar circuitos resonantes criogénicos, afinados a la frecuencia específica de los fotones oscuros, para detectar señales aún más débiles. También se plantea la posibilidad de emplear relojes atómicos en proximidad al Sol, para capturar variaciones de frecuencia inducidas por la materia oscura.