Un reciente análisis propone que el evento de retroceso nuclear de alta energía detectado por el experimento LUX-ZEPLIN (LZ) podría ser explicado por un modelo de materia oscura exotérmica. Este hallazgo es significativo porque el evento de LZ, que se produjo en un detector de xenón, no se ajustaba fácilmente a las expectativas de los modelos estándar de materia oscura, que suelen predecir interacciones elásticas.

El modelo propuesto sugiere que la materia oscura podría tener una masa de alrededor de $m_\chi \sim 30-200\mathrm{GeV}$ y una pequeña diferencia de masa o "splitting" de $\delta \sim 0.5-1\mathrm{MeV}$ entre sus estados. Esta interacción exotérmica permitiría que un único evento de alta energía sea detectado sin la necesidad de actividad adicional a energías más bajas, lo que concuerda con las observaciones de LZ. Los investigadores implementan este marco en un modelo mínimo de fotón oscuro inelástico, demostrando que tanto los escenarios cosmológicos de "freeze-out" como los de "freeze-in" a baja temperatura de recalentamiento pueden reproducir la tasa de eventos observada. Esto implica masas de mediador en la escala de GeV y una pequeña mezcla cinética entre el fotón oscuro y el fotón estándar.

Una de las ventajas de esta explicación es su robustez frente a las incertidumbres del halo galáctico, lo que significa que las propiedades de la materia oscura en nuestra galaxia no afectan significativamente la viabilidad del modelo. Además, el escenario predice resultados específicos para otros tipos de detectores. En particular, los detectores basados en argón y germanio deberían observar eventos a energías superiores a las detectadas actualmente en los detectores de xenón. Estas predicciones ofrecen una vía clara para futuras verificaciones experimentales de este modelo de materia oscura exotérmica.