Señales de materia oscura en los datos del satélite Fermi

La observación de la materia oscura constituye el sueño de cualquier físico y astrónomo. En los últimos años, las señales más esperanzadoras han llegado del cielo (más que de los laboratorios terrestres), en donde los telescopios de alta energía en órbita alrededor de la Tierra confían interceptar los rastros indirectos debido a la existencia de este hipotético componente del universo.

Un ejemplo de ello es lo que ha detectado un equipo liderado por Marco Regis, de la Universidad de Turín. Su punto de partida fue la hipótesis según la cual la materia oscura estaría formada por partículas masivas que interaccionan débilmente, o WIMP, (de weak interaction massive particles) con la materia ordinaria, por lo que su aniquilación o su decaimiento en ciertos ambientes cósmicos podrían emitir una radiación electromagnética potencialmente detectable.

Dicha señal es justo lo que los investigadores han observado a partir de una correlación entre los datos del telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA y el catálogo Two Micron All-Sky Survey (2MASS), un censo de galaxias de la bóveda celeste entera en el rango infrarrojo. Tal como describen en un artículo de próxima publicación en la revista Physical Review Letters, Regis y sus colaboradores han demostrado, por primera vez, que la emisión gamma extragaláctica puede explicarse suponiendo la existencia de partículas WIMP con una masa comprendida entre 10 y 100 gigaelectronvoltios, según las propiedades de la materia oscura y el mecanismo de producción de la radiación de altas energías.

En concreto, los investigadores han usado los mapas de rayos gamma realizados por el telescopio Fermi para observar la interacción entre la materia oscura y la ordinaria en determinadas regiones ubicadas más allá del Grupo Local. Gracias al catálogo 2MASS han podido restar la señal de todas las galaxias y así aislar la emisión de alta energía debida a la aniquilación o decaimiento de las partículas WIMP.

A pesar de que esta señal es muy débil, su efecto acumulativo y su coherencia espacial son fenómenos medibles, por lo que la técnica observacional usada por Regis y sus colaboradores constituye un método más preciso que los usados hasta la fecha para observar de manera indirecta la materia oscura. Además, en este caso los datos son potencialmente menos sensibles a los errores sistemáticos debidos a los instrumentos y al modelo empleados. Con todo, los investigadores sugieren realizar nuevos estudios para comprobar la viabilidad de esta técnica en el estudio de uno de los componentes más enigmáticos del cosmos.

Una versión gratuita del artículos de próxima publicación en la revista Physical Review Letters está disponible en el repositorio gratuito arXiv.

—IyC

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