Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y facilitarte el uso de la web mediante el análisis de tus preferencias de navegación. También compartimos la información sobre el tráfico por nuestra web a los medios sociales y de publicidad con los que colaboramos. Si continúas navegando, consideramos que aceptas nuestra Política de cookies .

2 de Septiembre de 2020
Astrofísica

¿Sin WIMP en el centro galáctico?

Un estudio cierra una puerta a una apreciada hipótesis sobre la materia oscura. El exceso de radiación gamma procedente de la parte central de la Vía Láctea no sería atribuible a unas partículas, las WIMP, predichas por los modelos supersimétricos de la física de partículas.

La región central de la Vía Láctea, en una imagen que combina las tomadas por el instrumento HAWK-1 del Telescopio Muy Grande de Atacama en tres bandas de frecuencias infrarrojas [ESO/Nogueras-Lara et al.].

El exceso de rayos gamma emitidos desde la parte central de la Vía Láctea no procede de una materia oscura en la forma de ciertas hipotéticas partículas supersimétricas. Este es al menos el resultado al que llegan Kevork Abazajian, de la Universidad de California en Irvine, y sus colaboradores basándose en un nuevo análisis de los datos de la radiación. El grupo los compara con una serie de modelos tanto de la radiación que emitirían en el bulbo central de la Vía Láctea distintos procesos astrofísicos comunes, como de la radiación que emitiría la desintegración de la materia oscura según distintas distribuciones espaciales hipotéticas de esta en la galaxia. Lo explican en Physical Review D. La radiación emitida por los procesos astrofísicos, que se atiene espacialmente a la estructura triaxial, como de caja, del bulbo de la Vía Láctea, deja muy poco sitio para una radiación debida a la desintegración de la materia oscura, en palabras de los coautores en el comunicado de prensa de la Universidad de California en Irvine.

Como trasfondo de esta investigación está la hipótesis habitual de que la materia oscura está constituida por partículas hasta ahora sin descubrir, pero predichas por expansiones supersimétricas de la física de partículas, conocidas como partículas masivas que interaccionan débilmente, o WIMP, que solo afectarían a la materia ordinaria mediante la gravedad y una fuerza tan débil o más que la fuerza nuclear débil. Una forma concreta de WIMP, y buena candidata a partícula de la materia oscura, sería la forma más ligera de neutralino (que tendría la desacostumbrada característica de ser su propia antipartícula; pues cuando dos partículas así se encontrasen se aniquilarían mutuamente y se desprendería un destello de radiación de alta energía). Abazajian y sus colaboradores sostienen que su estudio, al atribuir el exceso de radiación gamma a procesos astrofísicos, descarta como partícula de la materia oscura a las WIMP, dentro de los márgenes que se suelen preferir para su masa en cuanto a partícula de la materia oscura (hasta cientos de veces la masa del protón, si bien quizá sea posible que tengan masas mayores). Que el equipo no haya encontrado ningún indicio de la existencia de una materia oscura de ese tipo no sorprende demasiado a los especialistas: resultados anteriores ya iban contra la hipótesis.

En general, la supersimetría tiene mucho peso en la física de partículas. Pero pese a las grandes esperanzas puestas en ella, el LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo, no ha encontrado prueba alguna en su favor. Asimismo, los datos de los detectores dedicados directamente a la búsqueda de materia oscura más bien arrojan resultados contrarios a la explicación más difundida acerca de qué es esa desconcertante forma de materia: las WIMP.

Lars Fischer

Referencia: «Strong constraints on thermal relic dark matter from Fermi-LAT observations of the Galactic Center», de Kevork N. Abazajian et al., en Physical Review D 102, 043012; puede leerse la prepublicación arXiv:2003.10416 [hep-ph].

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.