Nadie lo había hecho antes: físicos hacen levitar un imán del tamaño de un grano de arena para cazar materia oscura ultrapesada

• Adrián Villellas @AdrianVillellas
• Ingeniero informático, divulgador y creador de contenido tecnológico desde 2017, escribiendo para blogs y medios tanto en español como en inglés.
• • 11/10/2026 08:03
  • Actualizado: 11/10/2026 08:03

Entre el 22 de diciembre de 2025 y el 21 de enero de 2026, en un laboratorio de la Universidad de Leiden (Países Bajos), un imán del tamaño de un grano de arena flotó durante noches enteras sobre un superconductor enfriado casi hasta el cero absoluto. Los físicos que lo vigilaban esperaban un empujón diminuto, el que podría dar una partícula de materia oscura muy pesada al atravesar el aparato.

Ese empujón no llegó. Aun así, el experimento, llamado POLONAISE, es según sus autores «la primera búsqueda de materia oscura ultrapesada usando una partícula levitada magnéticamente», y ha ampliado unos 10 millones de veces la masa de las partículas que este tipo de sensores flotantes puede rastrear.

El trabajo lo dirigió Christopher Tunnell, profesor asociado de Física y Astronomía de la Universidad Rice (Houston, EEUU), junto a físicos del Instituto de Física de Leiden. Los resultados se presentaron en agosto en el congreso internacional Cosmo-26 y están recogidos en un artículo científico firmado por siete investigadores.

Una materia que nadie ha visto

La materia oscura es la materia invisible que, según los astrónomos, mantiene unidas las galaxias como la Vía Láctea. Se nota por su gravedad, pero nadie sabe todavía de qué está hecha.

La mayoría de los experimentos buscan partículas con masas parecidas a las de los átomos. Sin embargo, según la nota de la Universidad Rice, algunas teorías proponen que podrían ser mucho más pesadas, «llegando potencialmente a la masa de una célula viva».

Los autores recuerdan en el artículo que la ausencia de señales en los grandes detectores «ha inspirado búsquedas más allá» de los candidatos clásicos. A esas partículas gigantes los físicos las llaman materia oscura ultrapesada.

«La materia oscura podría estar escondida en masas que nuestros experimentos tradicionales nunca se construyeron para alcanzar», explicó Tunnell en la nota de Rice. «Al convertir un diminuto imán flotante en un detector, podemos empezar a buscar en una parte del paisaje de la materia oscura que ha quedado en gran medida fuera del alcance experimental, a pesar de ser el foco de un amplio estudio teórico por parte de mi colega cosmólogo de Rice Andrew Long», añadió.

Un imán que flota sin tocar nada

El detector es un imán permanente de neodimio, hierro y boro con una pequeña esfera de vidrio de 0,20 milímetros pegada. En total pesa 0,356 miligramos y levita dentro de una trampa de tántalo superconductor, un material que a muy baja temperatura conduce la electricidad sin resistencia y repele los campos magnéticos.

Esa repulsión es la que lo mantiene suspendido. Como no toca ninguna superficie, el rozamiento es mínimo y «incluso una fuerza minúscula puede ponerlo en movimiento», según la universidad.

Para leer sus movimientos, el equipo usa una bobina superconductora conectada a un SQUID, un sensor magnético basado en los mismos circuitos superconductores que emplean muchos ordenadores cuánticos. Los investigadores llegaron a detectar desplazamientos de «aproximadamente una centésima parte del ancho de un átomo».

El enemigo son las vibraciones. Por eso la trampa cuelga de un sistema de muelles dentro de un refrigerador de dilución y el criostato descansa sobre un bloque de hormigón de 25 toneladas con amortiguadores neumáticos, mientras que las bombas y el sistema de refrigeración van montados en una estructura aparte, detallan los autores.

«En lugar de buscar una señal constante, estamos esperando golpes muy pequeños», explicó Juehang Qin, investigador posdoctoral de Rice y autor de correspondencia del estudio. «El reto es conseguir que el detector sea lo bastante silencioso y sensible como para que, si algo inusual lo empuja, podamos ver ese movimiento y determinar si podría tratarse de materia oscura».

Nueve días de datos y ocho sospechosos

El equipo grabó datos durante unos 30 días, pero solo analizó las noches, de 19:00 a 07:00, cuando el ruido del entorno es menor. Tras descartar los días con obras en el aparato y una prueba de vibraciones, quedaron 219,66 horas útiles, unos 9,15 días.

En ese tiempo aparecieron ocho impulsos candidatos. Según el artículo, son «compatibles con transitorios instrumentales», porque su aparición «se correlaciona con la actividad del laboratorio».

El problema es que no existe un modelo fiable para restar esas perturbaciones. «Por tanto, no podemos reivindicar un descubrimiento», escriben los autores, que optaron por tratar los ocho como posibles señales de materia oscura para calcular sus límites de la forma más prudente.

«Nadie había combinado este tipo de sensor, este nivel de sensibilidad y un periodo de escucha largo para buscar materia oscura ultrapesada de esta manera», señaló Dorian Amaral, antiguo investigador posdoctoral de Rice y también autor de correspondencia, que figura en el artículo como miembro del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE), en Bellaterra (Barcelona).

«Lo que hace prometedor el enfoque es que estamos aplicando una tecnología diseñada para medir fuerzas extremadamente pequeñas a un rango diferente de búsqueda de materia oscura», añadió Amaral.

Lo que el experimento ya descarta

Sin señal, los físicos pueden descartar combinaciones de masa y fuerza de interacción que sí habrían dejado huella. La búsqueda abarcó nueve órdenes de magnitud de masa, de 4×10⁵ a 8×10¹⁴ GeV/c². Como un protón ronda 1 GeV/c², eso equivale a partículas de entre unas 400.000 y unos 800 billones de veces la masa de un protón.

Eso supone llegar a partículas unos 10 millones de veces más pesadas que las que alcanzaban los experimentos anteriores con esferas levitadas por láser, que trabajan con objetos de nanogramos. Para un modelo concreto de materia oscura compuesta, el equipo fija los mejores límites en una franja de masas intermedia y los mejora hasta en un orden de magnitud.

«La levitación magnética a escala de miligramos y la levitación óptica a escala de nanogramos exploran ahora ventanas de masa de materia oscura complementarias», concluyen los autores.

No es la primera vez que este montaje vuelve con las manos vacías. En 2025 el mismo equipo buscó materia oscura ultraligera, publicó el resultado en Physical Review Letters y tampoco encontró señal. «Cada vez que no encontramos materia oscura, afinamos el mapa», dijo entonces Tunnell en una nota de Rice.

Lo que todavía no demuestra

El resultado no descarta la materia oscura ultrapesada en general. Los límites, calculados con un 95 % de confianza, valen para partículas que interactúan con los neutrones mediante una nueva fuerza hipotética de largo alcance, transmitida por una partícula muy ligera.

Para las masas más altas, las partículas pasarían tan pocas veces que nueve días no bastan. «No reivindicamos ninguna exclusión por encima de esta masa», escriben los autores. Además, si la interacción fuese muy fuerte, la atmósfera frenaría las partículas antes de llegar al laboratorio.

El trabajo, por otra parte, es un preprint y todavía no ha pasado la revisión por pares de una revista científica.

El siguiente paso: varios imanes a la vez

El equipo planea enfriar más el imán, medir durante más tiempo y hacer levitar varios imanes a la vez. Así esperan distinguir mejor el paso de una partícula de las vibraciones del laboratorio.

El proyecto nació de forma poco habitual. Según la nota de Rice de 2025, su nombre alude al baile que los profesores de física hicieron cuando se conocieron en una protesta climática y se dieron cuenta de que la medida era posible.

«Aunque no detectamos materia oscura, nuestro resultado sigue siendo valioso: nos dice lo que la materia oscura no es», contó Amaral a Physics World tras aquel primer experimento. «Es como registrar una habitación y no encontrar el objeto que buscas: ahora sabes que tienes que buscar en otro sitio».

Los resultados se han publicado en arXiv el 20 de agosto de 2026.

Crédito de la imagen: Universidad Rice.