Un nuevo estudio de la luz de rayos gamma del centro de nuestra galaxia constituye la evidencia más fuerte hasta la fecha de que algunas de estas emisiones pueden surgir de la materia oscura, una sustancia desconocida que compone la mayor parte del universo material.
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Usando datos del Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA, científicos del Laboratorio Acelerador Nacional Fermi (Fermilab), elCentro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA), el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Chicago, han elaborado nuevos mapas que muestran que el centro galáctico produce más rayos gamma de alta energía de los que pueden ser explicados por fuentes conocidas, y que este exceso de emisión es consistente con algunas formas de la materia oscura.
"Los nuevos mapas nos permiten analizar el exceso y probar si las explicaciones más convencionales, tales como la presencia de los púlsares no descubiertos o colisiones de rayos cósmicos en las nubes de gas, pueden dar cuenta de ello", dijo Dan Hooper, un astrofísico en el Fermilab en Batavia, Illinois, y autor principal del estudio . "La señal que nos encontramos no puede ser explicada por las alternativas propuestas actualmente y está en estrecho acuerdo con las predicciones de modelos muy simples de materia oscura".
El centro de la galaxia está lleno de fuentes de rayos gamma, de la interacción de sistemas binarios y los púlsares aislados de restos de supernovas y las partículas que chocan con el gas interestelar. Es también el lugar donde los astrónomos esperan encontrar la densidad más alta de materia oscura de la galaxia, que sólo afecta a la materia normal y la radiación a través de su gravedad. Grandes cantidades de materia oscura atraen materia normal, formando una base sobre la cual están cosntruidas las estructuras visibles, como las galaxias.
LOS WIMPS
Nadie conoce la verdadera naturaleza de la materia oscura , pero las WIMPs, o partículas masivas de interacción débil, representan buenos candidatos. Los teóricos han previsto una amplia gama de tipos de WIMP, algunos de los cuales se aniquilan mutuamente o producen una partícula en descomposición rápidamente intermedia cuando colisionan. Ambas vías terminan con la producción de rayos gamma - la forma más energética de la luz - dentro del rango de detección del Telescopio Fermi (LAT).
Cuando los astrónomos restan cuidadosamente todas las fuentes de rayos gamma conocidos a partir de observaciones de LAT del centro de la galaxia , un parche de emisión sobrante permanece. Este exceso aparece más prominente a energías entre 1 y 3 mil millones de electrón-voltios (GeV ) - aproximadamente mil millones de veces mayor que la de la luz visible - y se extiende hacia el exterior por lo menos 5.000 años luz del centro galáctico .
Hooper y sus colegas concluyen que la aniquilación de partículas de materia oscura con una masa entre 31 y 40 GeV proporcionan un ajuste notable por el exceso de base en su espectro de rayos gamma, su simetría alrededor del centro galáctico y su brillo total. En un artículo enviado a la revista Physical Review D, los investigadores dicen que estas características son difíciles de conciliar con otras explicaciones propuestas hasta el momento, aunque señalan que las alternativas plausibles que no requieren la materia oscura todavía aún pueden materializarse.
Los investigadores advierten que tomará varios avistamientos - en otros objetos astronómicos, el LHC o en algunos de los experimentos de detección directa ahora que ahora se están llevando a cabo en todo el mundo - para validar su interpretación de la materia oscura .
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