La colaboración de ALICE ha presentado nuevos resultados sobre las tasas de producción de antideuterones basados ​​en datos recopilados con la energía de colisión más alta entregada hasta ahora en el Gran Colisionador de Hadrones. El antideuterón está compuesto por un antiprotón y un antineutrón. Las nuevas mediciones son importantes porque la presencia de antideuterones en el espacio es una firma indirecta prometedora de candidatos a materia oscura. Los resultados marcan un paso adelante en la búsqueda de materia oscura.

Los resultados astrofísicos y cosmológicos recientes apuntan a que la materia oscura es la forma dominante de materia en el universo, representa aproximadamente el 85% de toda la materia. La naturaleza de la materia oscura sigue siendo un gran misterio, y descifrar sus secretos abriría una nueva puerta a la física.

La detección de antideuterones en el espacio podría ser una firma indirecta de materia oscura, ya que podrían producirse durante la aniquilación o descomposición de neutralinos o sneutrinos, que son partículas hipotéticas de materia oscura.

Varios experimentos están a la caza de antideuterones en el Universo, incluido el detector AMS en la Estación Espacial Internacional. Sin embargo, antes de inferir la existencia de materia oscura a partir de la detección de estos núcleos, Los científicos deben tener en cuenta tanto sus tasas de producción por otras fuentes (a saber, colisiones entre rayos cósmicos y núcleos en el medio interestelar) y las tasas de aniquilación causadas por el encuentro con materia en su viaje. Para afirmar que el antideuterón detectado está relacionado con la presencia de materia oscura, las tasas de producción y aniquilación deben entenderse bien.

Al chocar protones en el LHC, Los científicos de ALICE imitaron la producción de antideuterón a través de colisiones de rayos cósmicos, y así podría medir la tasa de producción asociada a este fenómeno. Estas mediciones proporcionan una base fundamental para modelar los procesos de producción de antideuterón en el espacio. Al comparar la cantidad de antideuterones detectados con la de sus contrapartes de materia (deuterones, que no aniquilan en el detector), pudieron determinar, por primera vez, la probabilidad de aniquilación de antideuterones de baja energía.

Estas mediciones contribuirán a futuros estudios de antideuterón en las cercanías de la Tierra, y ayudar a los físicos a determinar si son firmas de la presencia de partículas de materia oscura, o si por el contrario son manifestaciones de fenómenos conocidos.

En el futuro, este tipo de estudios en ALICE podrían extenderse a antinúcleos más pesados. "El LHC y el experimento ALICE representan una instalación única para estudiar los núcleos de antimateria, ", dice el portavoz de ALICE Luciano Musa." Esta investigación continuará proporcionando una referencia crucial para la interpretación de futuras búsquedas astrofísicas de materia oscura ".