El centro de nuestra galaxia tiene un brillo cuyo origen aún no está aclarado del todo. Pero ahora, este brillo llamado Exceso de GeV del Centro Galáctico (GCE), podría tener una explicación: la materia oscura. La investigación fue publicada en Physical Review D, y en arXiv.
No sabemos qué es la materia oscura, solo podemos conocer su existencia por los efectos gravitacionales, los cuales no se pueden explicar por las cosas que detectamos directamente. Aproximadamente el 80% de toda la materia en el Universo es oscura, aunque no somos capaces de ver ni una pizca de ella.
Posibles orígenes del GCE
Cuando en 2009 los físicos Lisa Goodenough y Dan Hooper descubrieron el GCE, propusieron que, si ciertas partículas de materia oscura llamadas WIMPS (partículas masivas de interacción débil) y sus antipartículas chocaran, se aniquilarían entre sí, dando como resultado una lluvia de otras partículas, incluidos fotones de rayos gamma.
Esta explicación, dijeron los físicos, se ajustaba bastante bien a los datos. Sin embargo, no todos estuvieron convencidos, uno incluso calificó la explicación de «inestable».
Luego, en 2018, otro equipo de científicos propuso que pulsares aún no detectados estarían causando el exceso. Esto es plausible, porque el centro galáctico es denso y difícil de observar; sería bastante fácil pasar por alto una estrella o varias.
Estudios recientes encontraron que la distribución de la GCE no es suave, como cabría esperar de la aniquilación de la materia oscura, sino algo grumosa. Lo cual tuvo la interpretación de consistente con fuentes puntuales, como estrellas o pulsares.
La nueva explicación
En el presente, el físico Mattia Di Mauro del Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia analizó los datos del telescopio Fermi durante los últimos 11 años. Después los comparó con las mediciones de otras anomalías astronómicas registradas por el detector de rayos cósmicos Pamela a bordo del satélite Resurs-DK No.1 y el experimento del Espectrómetro Magnético Alfa a bordo de la ISS.
Dicho análisis utilizó especialmente el conjunto más amplio de datos recopilados durante el último año y minimiza las incertidumbres introducidas por la radiación de fondo; proporcionando así, dijo Di Mauro, información sobre la distribución espacial de la GCE que ayudaría a descartar varias explicaciones.
“Si el exceso fuera causado por la interacción entre los rayos cósmicos y los átomos, esperaríamos observar su mayor distribución espacial a menores energías y su menor difusión a mayores energías debido a la propagación de partículas cósmicas”, explicó. «Mi estudio, por otro lado, subraya cómo la distribución espacial del exceso no cambia en función de la energía».
Lo anterior nunca se había observado antes y podría explicarse con la materia oscura, pues pensamos que sus partículas deberían tener energías similares. El examen muestra claramente que el exceso de rayos gamma se concentra en el centro galáctico. “Exactamente lo que esperaríamos encontrar en el corazón de la Vía Láctea si la materia oscura es de hecho un nuevo tipo de partícula”, dijo.
¿Y la partícula?
Lamentablemente, Di Mauro no ha podido detectar la hipotética partícula de materia oscura. Esto, a pesar de haber buscado un exceso de rayos gamma en galaxias esferoidales enanas cercanas. Las limitaciones, dijeron, son compatibles con la GCE.
Por ahora la partícula seguirá siendo un misterio. Aunque, nos dará una excusa para seguir estudiando al cosmos y sus misterios.