Un resplandor misterioso en la Vía Láctea podría ser la primera pista de la materia oscura
Los científicos creen haber encontrado una posible huella de la materia oscura en un brillo que emana del centro de nuestra galaxia. Un hallazgo que reaviva una de las búsquedas más apasionantes de la física moderna.
Imagen de la Vía Láctea obtenida por el telescopio espacial Fermi tras cinco años de observaciones de rayos gamma con energías superiores a 1 GeV. La franja luminosa que atraviesa el centro del mapa corresponde al plano galáctico, donde las ondas de choque de antiguas supernovas aceleran partículas que, al chocar con el gas y la luz interestelar, generan este resplandor difuso. Cortesía: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration.
Un resplandor misterioso en el corazón de la Vía Láctea podría esconder una de las claves más buscadas de la física moderna: la materia oscura. Desde hace décadas, los astrónomos se enfrentan a un enigma cósmico que brilla en forma de rayos gamma en el centro galáctico. Nadie sabe con certeza si esta luz procede de estrellas moribundas —púlsares que giran a gran velocidad— o de la colisión de partículas invisibles que conformarían la mayor parte del universo.
Un nuevo estudio científico, publicado en Physical Review Letters por un equipo internacional liderado desde la Universidad Johns Hopkins, inclina ligeramente la balanza hacia la materia oscura.
«La materia oscura domina el universo y mantiene unidas las galaxias. Es extremadamente importante y pensamos constantemente en nuevas formas de detectarla— explica en un comunicado de la Johns Hopkins University Joseph Silk, coautor del trabajo y profesor de Física y Astronomía en esta , además de investigador en Instituto de Astrofísica de París, de la Sorbona. Y añade—: Los rayos gamma, y en particular el exceso de luz que observamos en el centro de nuestra galaxia, podrían ser nuestra primera pista».
Simulaciones que reescriben la historia de la Vía Láctea
Silk y su equipo utilizó superordenadores para reconstruir, con una precisión sin precedentes, la distribución de la materia oscura en la Vía Láctea, incorporando por primera vez la historia de su formación galáctica.
Durante sus primeros mil millones de años, la galaxia no fue un sistema cerrado, sino un hervidero de fusiones galácticas con otras pequeñas galaxias cargadas de materia oscura. A medida que esas partículas invisibles se aglomeraban hacia el centro, aumentaban también las probabilidades de colisión, lo que habría generado el característico brillo en rayos gamma.
Cuando los científicos compararon sus simulaciones astrofísicas con los mapas reales de rayos gamma obtenidos por el telescopio espacial Fermi, los resultados encajaron sorprendentemente bien. Esa coincidencia, sostienen, refuerza una tríada de evidencias que apunta a la materia oscura como la fuente del exceso de radiación.
Sin embargo, la hipótesis alternativa —la de los púlsares milisegundo, viejas estrellas de neutrones que giran frenéticamente— sigue sobre la mesa. El problema, señalan los autores, es que para explicar las observaciones habría que asumir que existen muchos más púlsares de este tipo de los que se han detectado.
El futuro: telescopios de nueva generación y pruebas definitivas
La respuesta definitiva podría llegar con el Cherenkov Telescope Array, un observatorio astronómico en construcción que permitirá medir con mucha más resolución las señales de alta energía.
El equipo ya planea un nuevo experimento astrofísico para comprobar si los rayos gamma detectados en la Vía Láctea son más energéticos —lo que delataría a los púlsares— o más suaves, característica de las colisiones de materia oscura. «Una señal limpia sería, en mi opinión, la pistola humeante», afirma Silk.
Mientras tanto, los investigadores seguirán trazando predicciones cosmológicas sobre dónde podría concentrarse la materia oscura en las galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea. Allí, los nuevos datos del Cherenkov Telescope Array podrían ofrecer una comparación definitiva. «Es posible que veamos las nuevas observaciones y confirmemos una teoría sobre la otra —dice Silk. Y concluye—: O quizá no encontremos nada, lo que sería un misterio aún mayor del universo por resolver». ▪️
Información facilitada por la Universidad Johns Hopkins
Fuente: Moorits Mihkel Muru, Joseph Silk, Noam I. Libeskind and Stefan Gottlöber. Fermi-LAT Galactic Center Excess Morphology of Dark Matter in Simulations of the Milky Way Galaxy. Physical Review Letters (2025). DOI: https://doi.org/10.1103/g9qz-h8wd
