Los científicos podrían haber detectado materia oscura después de casi 100 años

La detección de rayos gamma con una energía fotónica de 20 gigaelectronvoltios —equivalentes a 20.000 millones de electronvoltios y catalogada como una magnitud energética considerable— ha despertado el interés de la comunidad científica, pues estas señales forman una estructura de halo hacia el núcleo de la Vía Láctea y presentan características que concuerdan con las predicciones teóricas sobre la materia oscura. En este contexto, según informó la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics y recogido por medios internacionales, un equipo de científicos liderado por el profesor Tomonori Totani de la Universidad de Tokio detalla que, tras analizar los datos más recientes del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, han identificado un patrón de emisión cuya forma y espectro energético podría constituir la primera evidencia directa de la materia oscura, una entidad teórica cuyo papel resulta fundamental en la estructura del universo.

La materia oscura ha permanecido oculta para la observación directa desde que fuera sugerida por el astrónomo Fritz Zwicky en la década de 1930, quien notó que el movimiento de ciertas galaxias superaba lo permitido por su masa visible, lo que le llevó a inferir la existencia de un “andamiaje” invisible que las mantenía unidas. Desde entonces, y durante casi un siglo, los científicos solo han logrado rastrear la presencia de esta materia a partir de sus efectos gravitacionales en la materia observable, ya que no interactúa con la radiación electromagnética. Tal como publicó Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, el misterio sobre la materia oscura persiste porque las partículas que la componen no absorben, reflejan ni emiten luz, lo que impide su observación con los instrumentos tradicionales de la astronomía.

Entre las hipótesis más aceptadas sobre la composición de la materia oscura figura la existencia de partículas masivas de interacción débil, conocidas por sus siglas en inglés como WIMP. Estas partículas serían considerablemente más pesadas que un protón, pero interactuarían en mínima medida con la materia común, lo que explicaría la dificultad de detectarlas. Sin embargo, de acuerdo con modelos teóricos, cuando dos de estas partículas colisionan, se aniquilan y generan otras partículas, entre ellas fotones de rayos gamma, cuya energía y distribución permitirían identificarlas a distancia.

Investigadores y astrofísicos han concentrado su búsqueda en regiones galácticas con mayor presencia de materia oscura, como la zona central de la Vía Láctea. Según detalló el profesor Totani en declaraciones reproducidas por Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, el espectro de energía detectado durante estas observaciones corresponde a la emisión predicha para la aniquilación de las hipotéticas WIMP de una masa estimada en unas 500 veces la de un protón. La intensidad y frecuencia de estas señales también permanecen dentro de los rangos calculados por la teoría para la tasa de aniquilación de las WIMP.

El análisis presentado por el equipo japonés sostiene que las señales registradas difícilmente pueden atribuirse a fenómenos astrofísicos conocidos o a otras fuentes habituales de rayos gamma, lo que refuerza la posibilidad de que se trate de materia oscura. “Detectamos rayos gamma con una energía fotónica de 20 gigaelectronvoltios que se extienden en una estructura similar a un halo hacia el centro de la Vía Láctea. El componente de emisión se asemeja mucho a la forma esperada del halo de materia oscura”, expone Totani, citado por el medio especializado.

No obstante, tanto Totani como sus colegas subrayan la necesidad de cautela. Aunque los indicios son robustos, estos resultados deberán someterse al escrutinio de la comunidad científica mediante análisis independientes y la recopilación de pruebas adicionales. Según consignó Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, la confirmación definitiva requerirá comprobar que esta radiación no proviene de otros fenómenos astronómicos aún no identificados.

La búsqueda de una validación más amplia llevó al equipo a proponer que futuros estudios apunten hacia galaxias enanas ubicadas dentro del halo de la Vía Láctea. Si allí se detectaran señales de rayos gamma con la misma energía característica, la hipótesis de que tienen su origen en la materia oscura ganaría sustancial respaldo. “Esto podría lograrse una vez que se recopilen más datos, y de ser así, proporcionaría evidencia aún más sólida de que los rayos gamma se originan en la materia oscura,” concluye Totani en declaraciones recogidas por Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

El hallazgo, de confirmarse, presentaría implicaciones de gran alcance para la física y la cosmología, ya que las partículas responsables de esta emisión no se encuentran contempladas en el modelo estándar de física de partículas, y su detección directa abriría nuevas perspectivas en la comprensión de la composición y evolución del universo. Los resultados recientes invitan a la comunidad internacional a profundizar la investigación sobre la materia oscura, una de las piezas fundamentales en el conocimiento del cosmos, que hasta ahora ha permanecido oculta para los observadores humanos, como señala el artículo publicado por Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.