Uno de los mayores enigmas de la física es que el ochenta y cinco por ciento de la materia de nuestro universo es "oscura":no interactúa con los fotones de la fuerza electromagnética convencional y, por lo tanto, es invisible para nuestros ojos y telescopios. Aunque la composición y el origen de la materia oscura son un misterio, sabemos que existe porque los astrónomos observan su atracción gravitacional sobre la materia visible ordinaria, como las estrellas y las galaxias.

Algunas teorías sugieren que, además de la gravedad, las partículas de materia oscura podrían interactuar con la materia visible a través de una nueva fuerza, que hasta ahora ha escapado a la detección. Así como la fuerza electromagnética es transportada por el fotón, Se cree que esta fuerza oscura es transmitida por una partícula llamada fotón "oscuro" que se predice que actuará como mediador entre la materia visible y la oscura.

"Para usar una metáfora, Un mediador (el fotón oscuro) puede habilitar un diálogo que de otro modo sería imposible entre dos personas que no hablan el mismo idioma (materia visible y oscura), que entiende un idioma y habla el otro, "explica Sergei Gninenko, portavoz de la colaboración NA64.

El experimento NA64 del CERN busca firmas de esta interacción visible-oscura utilizando un concepto de física simple pero poderoso:la conservación de la energía. Un haz de electrones cuya energía inicial se conoce con mucha precisión, está dirigido a un detector. Las interacciones entre los electrones entrantes y los núcleos atómicos en el detector producen fotones visibles. Se mide la energía de estos fotones y debería ser equivalente a la de los electrones. Sin embargo, si existen los fotones oscuros, escaparán del detector y se llevarán una gran fracción de la energía inicial del electrón.

Por lo tanto, la firma del fotón oscuro es un evento registrado en el detector con una gran cantidad de "energía faltante" que no puede atribuirse a un proceso que involucra solo partículas ordinarias, proporcionando así un fuerte indicio de la existencia del fotón oscuro.

Si se confirma, la existencia del fotón oscuro representaría un gran avance en nuestra comprensión del antiguo misterio de la materia oscura.