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Jueves, 12 enero 2017
Astrofísica

Ni rastro de materia oscura en el fondo cósmico de rayos gamma

Se ha presentado el análisis más preciso hasta la fecha de las fluctuaciones en el fondo cósmico de rayos gamma. Valiéndose de más de seis años de datos recogidos por el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA, los autores del análisis han encontrado dos diferentes clases de fuentes que contribuyen a dicho fondo. En cambio, no han hallado rastros de contribución alguna por parte de las partículas de materia oscura.

 

Los rayos gamma son partículas de luz, o fotones, con la más alta energía en el universo, siendo invisibles al ojo humano. Los emisores más habituales de rayos gama en el cosmos son los blázares, cuyos "motores" son agujeros negros supermasivos situados en el centro de galaxias. En menor medida, los rayos gamma también son producidos por un cierto tipo de cadáveres de estrellas llamados púlsares y por enormes explosiones estelares, como las supernovas.

 

En 2008, la NASA lanzó el satélite astronómico Fermi para confeccionar con extrema precisión un mapa del universo en la banda de los rayos gamma. El vehículo escanea constantemente el cielo. La mayor parte de los rayos gamma detectados se producen en nuestra propia galaxia (la Vía Láctea), pero el telescopio Fermi también logró detectar más de 3.000 fuentes extragalácticas (según el último recuento realizado en enero de 2016). Sin embargo, estas fuentes individuales no bastan para explicar la cantidad total de fotones de rayos gamma que proceden del exterior de nuestra galaxia. De hecho, cerca del 75 por ciento de ellos no está contabilizado como producto de esas fuentes.

 

A finales de la década de 1960, los observatorios de rayos gamma situados en órbita encontraron un fondo difuso de rayos gamma procediendo de todas las direcciones del universo. Si tuviéramos una visión de rayos gamma, y miráramos hacia el cielo, no habría ningún lugar oscuro.

 

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Fluctuaciones en el fondo cósmico de rayos gamma, representadas a partir de 81 meses de datos obtenidos gracias a extensas observaciones del firmamento. Las emisiones provenientes de la Vía Láctea, nuestra galaxia, se han suprimido, apareciendo aquí enmascaradas en un color gris homogéneo. (Foto: Mattia Fornasa, UvA/Grappa)

 

La fuente del llamado fondo isotrópico de rayos gamma ha permanecido hasta ahora desconocida. Esta radiación podría ser producida por blázares no localizados, u otras fuentes demasiado débiles para ser detectadas con el telescopio Fermi. Partes del fondo de rayos gamma podrían también contener la huella de hipotéticas partículas de materia oscura, partículas que hasta ahora nadie ha detectado y que serían la manifestación palpable, por así decirlo, de esta misteriosa materia oscura, que constituye el 80 por ciento de toda la materia del universo. Si dos partículas de materia oscura colisionan, podrían aniquilarse y producir una señal de fotones de rayos gamma típica, como una especie de firma o huella dactilar.

 

El equipo internacional de Mattia Fornasa, de la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos, efectuó un amplio análisis del fondo de rayos gamma usando 81 meses de datos recogidos por el telescopio Fermi, muchos más y con un rango de energías más grande que en estudios anteriores. Hasta ahora, el telescopio Fermi no ha detectado ninguna señal fiable de emisión de rayos gamma originada por partículas de materia oscura. El nuevo análisis tampoco muestra huella alguna de una señal asociada con dicha materia. Usando sus datos, Fornasa y sus colegas consiguieron incluso descartar algunos modelos sobre la materia oscura que, de ser ciertos, se habrían visto confirmados por la recepción de señales con características bastante concretas.

 

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