Un estudio muestra que los intensos flujos de neutrones de la fusión podrían generar partículas del “sector oscuro” en cantidades medibles. La idea, mencionada como broma en la popular serie de televisión «The Big Bang Theory», ahora tiene respaldo teórico y cálculos detallados.
Un equipo de físicos teóricos liderado desde la Universidad de Cincinnati, en Estados Unidos, propone que los enormes flujos de neutrones en reactores de fusión podrían producir partículas ligeras como axiones o similares, en cantidades potencialmente detectables y capaces de resolver finalmente el misterio de la materia oscura.
Qué tipos de partículas predice el nuevo modelo teórico
La idea, desarrollada en un estudio publicado en la revista Journal of High Energy Physics, une la física de laboratorio con una icónica broma científica de la cultura pop: en la serie «The Big Bang Theory», los personajes discutían un problema similar sin éxito. Ahora, hay forma de hacerlo funcionar para resolver finalmente qué es la materia oscura, esa sustancia invisible que domina el cosmos y se deja ver solo mediante la fuerza de la gravedad.
El mecanismo indicado por los autores explota dos fuentes principales de producción dentro de un reactor de deuterio-tritio: primero, las reacciones nucleares y transiciones exóticas, que se producen cuando el intenso flujo de neutrones incide en la capa interior del reactor.
En segundo término, procesos asociados a partículas iniciales y finales que acompañan la fusión, que pueden emitir bosones escasamente acoplados al material circundante. Ambos efectos, aunque muy débiles, se benefician de la gran intensidad energética y del alto número de neutrones en fusión, superiores a los de un reactor de fisión comparable.
La fusión nuclear podría revelar la materia oscura
Según el análisis, búsquedas dedicadas incluso con detectores modestos podrían, tras campañas del orden de un año, establecer límites sobre los acoplamientos entre estas partículas o, potencialmente, revelar una señal de la esquiva materia oscura. El trabajo incluye además un repaso a parámetros de reactores en construcción y propuestos, y reinterpreta límites previos para los escenarios considerados.
Referencia
Searching for exotic scalars at fusion reactors. Chaja Baruch et al. Journal of High Energy Physics (2025). DOI:https://doi.org/10.1007/JHEP10(2025)215
Los científicos explicaron en una nota de prensa que la diferencia clave frente a la versión televisiva son los tipos de procesos considerados: aunque la idea general apareció en «The Big Bang Theory», los personajes no lograron hacerla funcionar. Ahora, los investigadores proponen procesos y condiciones concretas donde la producción puede ser significativa.
La propuesta abre una vía complementaria a los experimentos tradicionales de búsqueda de materia oscura: en lugar de esperar señales cósmicas o fabricar enormes detectores subterráneos, los reactores de fusión podrían convertirse en fuentes controladas de nuevos estados de la física.
