Investigadores de Johns Hopkins (Estados Unidos) pueden haber identificado lo que podría ser una pista convincente en la búsqueda en curso para demostrar la existencia de la materia oscura.
Un misterioso resplandor difuso de rayos gamma cerca del centro de la Vía Láctea ha desconcertado a los investigadores durante décadas, mientras intentaban discernir si la luz proviene de partículas de materia oscura en colisión o de estrellas de neutrones que giran rápidamente. Resulta que ambas teorías son igualmente probables, según una nueva investigación publicada en la revista 'Physical Review Letters'.
Si el exceso de luz gamma no proviene de estrellas moribundas, podría convertirse en la primera prueba de que existe materia oscura. "La materia oscura domina el universo y mantiene unidas las galaxias. Es extremadamente importante y constantemente pensamos con desesperación en cómo podríamos detectarla", asegura el coautor Joseph Silk , profesor de física y astronomía en la Universidad Johns Hopkins. "Los rayos gamma, y en concreto el exceso de luz que observamos en el centro de nuestra galaxia, podrían ser nuestra primera pista".
Silk y un equipo internacional de investigadores utilizaron supercomputadoras para crear mapas de dónde debería estar ubicada la materia oscura en la Vía Láctea, teniendo en cuenta por primera vez la historia de cómo se formó la galaxia.
Actualmente, la Vía Láctea es un sistema relativamente cerrado, sin entrada ni salida de materiales. Pero esto no siempre ha sido así. Durante los primeros mil millones de años, muchos sistemas más pequeños, similares a galaxias, compuestos de materia oscura y otros materiales, entraron y se convirtieron en los componentes básicos de la joven Vía Láctea. A medida que las partículas de materia oscura gravitaban hacia el centro de la galaxia y se agrupaban, el número de colisiones de materia oscura aumentó.
Cuando los investigadores tuvieron en cuenta colisiones más realistas, sus mapas simulados coincidieron con los mapas de rayos gamma reales tomados por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi.
Estos mapas coincidentes completan una tríada de evidencias que sugieren que el exceso de rayos gamma en el centro de la Vía Láctea podría tener su origen en la materia oscura. Los rayos gamma provenientes de las colisiones de partículas de materia oscura producirían la misma señal y tendrían las mismas propiedades que los observados en el mundo real, afirmaron los investigadores, aunque no constituye una prueba definitiva.
La luz emitida por estrellas de neutrones antiguas y revitalizadas que giran rápidamente (llamadas púlsares de milisegundos) también podría explicar el mapa de rayos gamma, las mediciones y la señal. Sin embargo, esta teoría de los púlsares de milisegundos es imperfecta, según los investigadores. Para que estos cálculos funcionen, los investigadores deben asumir que existen más púlsares de milisegundos de los que han observado.
Las respuestas podrían llegar con la construcción de un nuevo y enorme telescopio de rayos gamma llamado Conjunto de Telescopios Cherenkov. Los investigadores creen que los datos de este telescopio de mayor resolución, capaz de medir señales de alta energía, ayudarán a los astrofísicos a descifrar la paradoja.
El equipo de investigación está planeando un nuevo experimento para probar si estos rayos gamma de la Vía Láctea tienen energías más altas, lo que significa que son púlsares de milisegundos, o son el producto de menor energía de colisiones de materia oscura. "Una señal limpia sería una prueba irrefutable, en mi opinión", expone Silk.
Mientras tanto, los investigadores trabajarán en predicciones sobre dónde deberían encontrar materia oscura en varias galaxias enanas seleccionadas que orbitan la Vía Láctea. Una vez mapeadas sus predicciones, podrán compararlas con los datos de alta resolución. "Es posible que veamos los nuevos datos y confirmemos una teoría sobre la otra", augura Silk. "O tal vez no encontremos nada, en cuyo caso será un misterio aún mayor por resolver".
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