El ingeniero del IAC Elvio Hernández, premiado por su trabajo en un detector de materia oscura

El ingeniero Elvio Hernández Suárez, jefe del Departamento de Mecánica del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha sido distinguido con uno de los premios a la mejor presentación de póster en el congreso internacional 'SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2026', celebrado entre el 5 y el 10 de julio en Copenhague.

El reconocimiento pone en valor el trabajo de ingeniería realizado durante el desarolllo de DALI, un prpotipo experimental diseñado para investigar una de las grandes incógnitas de la física: la materia oscura. El galardón fue concedido dentro de la conferencia 'Advances in Optical and Mechanical Technologies for Telescopes and Instrumentation', en una cita que reunió a más de 3.000 especialistas de centros científicos, universidades, observatorios, agencias espaciales y empresas tecnológicas.

El premio no reconoce el hallazgo de materia oscura, sino los complejos retos técnicos que ha supuesto construir un instrumento capaz de buscarla. El póster premiado, titulado Engineering challenges in the integration of the DALI cryogenic dark-matter prototype, explica cómo el equipo resolvió problemas mecánicos, magnéticos, térmicos y de seguridad durante el proceso de integración del prototipo.

DALI, un instrumento para buscar materia oscura

DALI —siglas en inglés de 'Dark-photons & Axion-Like particles Interferometer'— ha sido concebido para detectar posibles señales de dos candidatos hipotéticos a formar parte de la materia oscura: los axiones y los llamados fotones oscuros o parafotones.

Aunque esta materia no emite luz y nunca ha podido observarse de forma directa, los científicos deducen su existencia por los efectos gravitatorios que ejerce sobre galaxias y otras estructuras del Universo. Las estimaciones apuntan a que representa aproximadamente una cuarta parte del contenido del cosmos.

El instrumento pretende captar las débiles señales de microondas que podrían producirse cuando estas partículas atraviesan un intenso campo magnético y se transforman en fotones detectables.

Para ello debe operar en un rango de frecuencias comprendido entre los 6 y los 60 gigahercios, una franja apenas explorada debido a la enorme dificultad técnica que supone desarrollar detectores con la sensibilidad necesaria.

Una estructura de 350 kilos enfriada a temperaturas extremas

Precisamente esa complejidad fue uno de los aspectos destacados por el jurado. Uno de los principales desafíos consistió en integrar una matriz de 72 imanes dentro de un yugo ferromagnético de unos 350 kilogramos, garantizando que el sistema mantuviera su estabilidad incluso cuando se somete de forma simultánea al vacío, a un intenso campo magnético y a temperaturas criogénicas.

Durante el montaje surgieron inestabilidades magnéticas que obligaron al equipo a rediseñar parte de los procedimientos previstos.

Los ingenieros desarrollaron nuevas herramientas, incorporaron sistemas adicionales de retención y establecieron medidas específicas de seguridad para controlar las fuerzas generadas por los imanes y asegurar el correcto funcionamiento del conjunto.

Temperaturas de hasta 263 grados bajo cero

Las pruebas realizadas demostraron que el sistema puede trabajar de forma estable en esas condiciones extremas. La estructura magnética alcanzó los 37 grados Kelvin, unos 236 grados bajo cero, mientras que algunos componentes del detector llegaron hasta los 10 grados Kelvin, aproximadamente 263 grados bajo cero.

Alcanzar estas temperaturas resulta esencial para reducir el ruido térmico que podría ocultar las señales extremadamente débiles que el instrumento pretende detectar.

Más allá de la refrigeración, el trabajo también implicó resolver cómo se comportan los distintos materiales al contraerse por el frío extremo y garantizar que las conexiones, soportes y mecanismos mantuvieran su precisión pese a los cambios de temperatura.

DALI se instalará en el Observatorio del Teide

El proyecto continúa en fase de diseño y prototipado y, una vez completado, está previsto que DALI se instale en el Observatorio del Teide, donde podrá operar en un entorno protegido frente a interferencias de radiofrecuencia.

La futura instalación del instrumento permitirá avanzar en la búsqueda de posibles señales relacionadas con los axiones y los fotones oscuros, dos de los candidatos planteados por la física para explicar la composición de la materia oscura.