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La Puerta del Misterio

Extraños rayos gamma del centro de nuestra galaxia no son lo que pensaban los astrónomos

Los astrónomos han encontrado que un extraño exceso de rayos gamma proveniente del corazón de la Vía Láctea no es el producto de la materia oscura después de todo. Dicen que en realidad proviene de una profusión de estrellas muy antiguas que aún no hemos identificado.

La materia oscura no puede ser detectada, y su hipotética presencia sólo puede ser inferida por su efecto sobre el espacio que la rodea. Por ejemplo, si hay más masa en una región del espacio de la que debería haber, por lo general se atribuye a la materia oscura. Eso no significa que exista, pero es una explicación útil hasta que aparece una mejor.

Algo más que se ha atribuido a la materia oscura es lo que los astrónomos llaman el exceso de rayos gamma. Es exactamente como suena. Los rayos gamma son las ondas electromagnéticas de mayor energía en el Universo, producidas por los objetos más intensos – tales como púlsares, estrellas de neutrones, estrellas de neutrones colisionando, agujeros negros y supernovas.

Cuando el telescopio Fermi de la NASA tomó una imagen de rayos gamma de la Vía Láctea durante cinco años, después de restar todas las fuentes de rayos gamma conocidas, terminamos con un brillo de rayos gamma en el corazón de la Vía Láctea que no se podía explicar.

“Se cree que la materia oscura está compuesta por Partículas Masivas Débilmente Interactuantes (WIMPs), que se espera se reúnan en el centro de nuestra galaxia”, dijo uno de los coautores del nuevo estudio, el astrónomo Roland Crocker de la Universidad Nacional Australiana. Se cree que los WIMPs comprenden la materia oscura.

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“La teoría es que, muy ocasionalmente, estas partículas chocan unas con otras e irradian luz mil millones de veces más energía que la luz visible.”

En su trabajo, los investigadores de Australia, Nueva Zelanda, Estados Unidos y Alemania argumentan que la fuente del exceso de rayos gamma es un tipo de estrella llamada pulsar milisegundo.

Los púlsares son estrellas al final de su ciclo vital, un tipo de estrella de neutrones o enana blanca. Se llaman así porque giran muy rápidamente, emitiendo haces de ondas de radio, partículas y radiación, como rayos X y rayos gamma. A medida que giran, estos rayos destellan, como un faro cósmico extremadamente rápido.

“A la distancia del centro de nuestra galaxia, la emisión de muchos miles de estas densas estrellas torbellinas podría estar mezclándose para imitar la señal suavemente distribuida que esperamos de la materia oscura”, explicó Crocker.

“Los pulsares milisegundos cercanos a la Tierra son emisores de rayos gamma.”

El equipo utilizó el modelado hidrodinámico para mapear el gas asociado con emisiones difusas de rayos gamma, y encontró que la distribución no era esférica.

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Aunque el trabajo del equipo se basa en el modelado, no en la observación de estos púlsares, argumentan que estadísticamente, el exceso de rayos gamma es mejor descrito por una abundancia de estrellas en el abultamiento galáctico que por la materia oscura.

Esta conclusión también encaja porque las estrellas en el abultamiento galáctico parecen formar una forma de X, mientras que investigaciones previas sugieren que el halo de la materia oscura es esférica.

Hay otros indicadores que podrían estar en el camino correcto. Sólo el mes pasado, los investigadores del Instituto Max Planck de Física Gravitacional detectaron el primer pulsar de milisegundos conocido que no emite ondas de radio. Sin embargo, emite rayos gamma, lo que implica la existencia de pulsares de rayos gamma previamente desconocidos, particularmente en el centro galáctico.

El equipo tampoco es el primero en proponer esta idea. El año pasado, investigadores de la Universidad de Stanford propusieron que los púlsares de milisegundos podrían ser la fuente del exceso de rayos gamma, en parte porque la firma de los rayos gamma, cuando la examinaron, parecía diferente de lo esperado.

“Dos estudios recientes de equipos de EE. UU. y Holanda han demostrado que el exceso de rayos gamma en el centro galáctico está manchado, no es tan suave como cabría esperar para una señal de materia oscura”, dijo entonces Eric Charles del Instituto Kavli de Stanford para Astrofísica y Cosmología de Partículas.

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“Esos resultados sugieren que las motas pueden deberse a fuentes puntuales que no podemos ver como fuentes individuales con el Telescopio de Área Grande porque la densidad de las fuentes de rayos gamma es muy alta y el brillo difuso es más brillante en el centro galáctico”.

Así que el caso de los púlsares causantes del exceso de rayos gamma es el montaje. Pero no se preocupe, los fans de la materia oscura – el universo está lleno de fenómenos inexplicables para los cuales la materia oscura sigue siendo la mejor explicación. Y la materia oscura aún no ha sido descartada para el exceso de rayos gamma.

“Se está llevando a cabo un trabajo observacional y teórico continuo para verificar o refutar la hipótesis de que la señal de rayos gamma proviene de púlsares de milisegundos”, dijo Crocker.

Fuente | Nature Astronomy