Un fenómeno misterioso en el centro de la galaxia podría revelar un nuevo tipo de materia oscura
Fuente King’s College London
Un fenómeno misterioso en el centro de nuestra galaxia podría ser el resultado de un tipo diferente de materia oscura.
La materia oscura, la misteriosa forma de materia no observada que podría representar el 85% de la masa del universo conocido, es una de las mayores búsquedas de la ciencia.
En este estudio, el primero de su tipo, los científicos han dado un paso más hacia la comprensión de la esquiva y misteriosa materia. Creen que un candidato reinventado para la materia oscura podría estar detrás de las inexplicables reacciones químicas que tienen lugar en la Vía Láctea.
El Dr. Shyam Balaji, investigador postdoctoral en el King’s College de Londres y uno de los autores principales del estudio, explica: «En el centro de nuestra galaxia se encuentran enormes nubes de hidrógeno con carga positiva, un misterio para los científicos durante décadas porque normalmente el gas es neutro. Entonces, ¿qué está suministrando suficiente energía para expulsar de ellas los electrones con carga negativa?
«Las firmas de energía que irradian desde esta parte de nuestra galaxia sugieren que hay una fuente de energía constante y turbulenta que hace exactamente eso, y nuestros datos dicen que podría provenir de una forma mucho más ligera de materia oscura de lo que consideran los modelos actuales».
La teoría más establecida sobre la materia oscura es que probablemente se trate de un grupo de partículas conocidas como “partículas masivas de interacción débil” (Weakly Interacting Massive Particles, WIMP), que atraviesan la materia normal sin mucha interacción, lo que las hace extremadamente difíciles de detectar.
Sin embargo, este estudio, publicado hoy en Physical Review Letters, ha revivido potencialmente otro tipo de materia oscura con una masa mucho menor que una WIMP.
Los investigadores creen que estas diminutas partículas de materia oscura chocan entre sí y producen nuevas partículas cargadas en un proceso llamado “aniquilación”. Estas partículas cargadas recién producidas pueden posteriormente ionizar el gas hidrógeno.
Los intentos anteriores de explicar este proceso de ionización se habían basado en los rayos cósmicos, partículas rápidas y energéticas que viajan por todo el universo. Sin embargo, esta explicación ha enfrentado algunas dificultades, ya que las firmas de energía registradas a partir de observaciones de la Zona Molecular Central (CMZ), donde esto está sucediendo, no parecen ser lo suficientemente grandes como para ser atribuidas a los rayos cósmicos. Tal proceso tampoco parece ser posible con las WIMP.
El equipo de investigación se quedó con la explicación de que la fuente de energía que causa la aniquilación es más lenta que un rayo cósmico y menos masiva que un WIMP.
El Dr. Balaji dijo: “La búsqueda de materia oscura es la mayor búsqueda científica, pero muchos experimentos se basan en la Tierra. Al utilizar el gas en la CMZ para un tipo diferente de observación, podemos llegar directamente a la fuente. Los datos nos dicen que la materia oscura podría ser potencialmente mucho más ligera de lo que pensábamos”.
“La búsqueda de materia oscura es uno de los objetivos más importantes de la ciencia fundamental, pero muchos experimentos se basan en la Tierra, esperando con las manos extendidas a que la materia oscura llegue a ellos. Al observar el centro de nuestra Vía Láctea, el gas de hidrógeno en la CMZ sugiere que podemos estar más cerca de identificar evidencia sobre la posible naturaleza de la materia oscura”.
Este hallazgo puede explicar simultáneamente misterios más amplios de nuestra Galaxia, como un tipo específico de observación de rayos X encontrada en el centro de la Vía Láctea, conocida como la “línea de emisión de 511 keV”. Esta firma energética específica también podría deberse a la misma materia oscura de baja masa que choca y produce partículas cargadas.
