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 .

14 de Marzo de 2018
Astrofísica

Tampoco es esa su huella

Se creía haber dado con una posible detección indirecta de la materia oscura en la parte central de la Vía Láctea. Diversos estudios apagan esa esperanza.

Un fragmento del mapa Fermi del cielo de las radiaciones gamma, donde la franja brillante es la Vía Láctea. En su región central hay un exceso de ese tipo de radiación con respecto a lo esperado [NASA/DOE/Colaboración Fermi LAT].

¿Por qué emite la región central de nuestra galaxia radiación electromagnética de gran energía en mayores cantidades de lo esperado? Los instrumentos instalados en órbita a bordo del satélite Fermi de la NASA registran ese exceso y suscitan así un vivo debate entre los astrofísicos. ¿Vuelan a través del espacio del centro de la galaxia más estrellas de lo que se piensa, simplemente? ¿O no será la señal el indicio tan buscado de la existencia de la materia oscura?

La materia oscura es una desconcertante forma de materia que desempeña un papel esencial en cosmología: sin la atracción gravitatoria adicional de esa materia invisible el universo se habría desarrollado después del Big Bang de una manera completamente distinta y los brazos de las galaxias espirales girarían mucho más despacio. Pero hasta ahora nadie ha podido saber si esa forma de materia, que no desprende, emitida o reflejada, luz de ningún tipo, existe de verdad o si no se habrá cometido algún error de concepto.

Si hubiese materia oscura, habría que imaginársela como una rala, invisible niebla en el espacio interestelar. Sus partículas deberían atravesar también la Tierra. Desde hace decenios se intenta dar con ellas en laboratorios subterráneos, sin éxito hasta el día de hoy. Se prosigue con el intento y hasta ha entrado en una nueva fase, pero muchos investigadores han perdido el optimismo.

Esperanzas en el neutralino

Observar el cielo es un segundo camino. Se tiene por posible que dos partículas oscuras se aniquilen mutuamente si se encuentran en el espacio. O esa es al menos la predicción de muchas extensiones supersimétricas del modelo estándar de las partículas elementales. Predicen muchas nuevas partículas elementales, entre ellas el llamado neutralino, un apropiado candidato a ser la partícula constituyente de la materia oscura y que, al contrario que otras partículas, se aniquila al chocar con sus iguales.

Y con ello se generarían rayos gamma, que, procedentes del centro de la galaxia, donde se acumula mucha materia oscura, llegarían hasta la Tierra. ¿Esperaría en el centro galáctico, pues, la solución de uno de los mayores enigmas científicos?

Los escépticos gana la partida

Para desencanto de muchos, los escépticos parecen llevar las de ganar en este debate: diversos artículos científicos hacen que sea muy dudoso que el exceso de rayos gamma de la parte central de la galaxia se deba a la materia oscura. Su origen sería menos espectacular, el mismo que la emisión gamma «no excesiva»: púlsares, restos de supernovas o colisiones entre los rayos cósmicos y las nubes de gas.

Hasta ahora se habría estado subestimando el número de púlsares de los llamados de milisegundos. Habría más de los pensados en los 20.000 años de diámetro del bulbo galáctico. Era la conclusión de un estudio de 2015, de Richard Bartels, Suraj Krishnamurthy y Christoph Weniger, de la Universidad de Amsterdam

Los cuatrocientos miembros del grupo de investigadores del instrumento de rayos gamma Telescopio de Gran Área, a bordo del satélite Fermi, también han socavado la explicación mediante la materia oscura: seis años y medio de datos se podían interpretar sin necesidad de recurrir a la materia oscura, como publicaban en 2017.

Una nueva prueba en contra

Y ahora le ha tocado el turno a una simulación por ordenador, de Oscar Macías, del Instituto Politécnico de Virginia, y sus colaboradores de distintas instituciones neozelandesas, australianas y alemanas. Escriben en Nature Astronomy que cuando la simulación concordaba mejor con los datos sobre el exceso de emisión gamma en la región central de la galaxia no era cuando se tomaba como plantilla de esas emisiones una esfera (de materia oscura). El encaje mejor se lograba cuando, primero, se adoptaban como plantilla del gas de las partes más internas de la galaxia, para simular su emisión gamma difusa, unas corrientes de gas sin órbitas circulares, que no son naturales habida cuenta de que la Vía Láctea es una espiral barrada (un bulbo central más como una caja que como una bola, o en algunas galaxias como un cacahuete o una X), lo que además hacía que se descubriesen 64 púlsares ocultos en los datos del Fermi. Y, en segundo lugar, el exceso de radiación se simulaba tomando como plantilla una población central de estrellas con una estructura en X, como descubría en 2016 en la Vía Láctea el observatorio espacial de infrarrojos WISE (es un hallazgo controvertido, pero con una estructura en forma de caja el acuerdo era también mejor que con la esfera de materia oscura).

A un resultado parecido llegaron hace unos meses Bartels y Weniger, con Emma Storm, de la Universidad de Amsterdam, y Francesca Calore, del CNRS francés. En los próximos años, el radiotelescopio MeerKAT y la red de radiotelescopios SKA podrían descubrir púlsares de milisegundos ocultos. Sería el fin del sueño de haber dado con una huella de la materia oscura en el centro de la galaxia.    

Robert Gast /spektrum.de

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Spektrum der Wissenschaft.

Referencia: «Galactic bulge preferred over dark matter for the Galactic centre gamma-ray excess», de Oscar Macías et al. en Nature Astronomy, publicado en Internet el 12 de marzo de 2018.

Artículos relacionados

También te puede interesar

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.