Las posibles señales de materia oscura han aparecido en emisiones de rayos X. Fuente: EPFL.
¿Podría haber por fin una prueba tangible de la existencia de la materia oscura en el Universo?
Después de analizar grandes cantidades de datos de rayos X, científicos del Laboratorio de Física de Partículas y Cosmología (LPPC) de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza) y de la Universidad de Leiden (Países Bajos) creen que podrían haber identificado la señal de una partícula de materia oscura. La investigación será publicada la próxima semana en la revista Physical Review Letters.
Cuando los físicos estudian la dinámica de las galaxias y el movimiento de las estrellas, se enfrentan a un misterio. Si sólo existe la materia visible, sus ecuaciones simplemente no encajan: los elementos que se pueden observar no son suficientes para explicar la rotación de los objetos y las fuerzas gravitacionales existentes. Hay algo que falta. De esto deducen que debe haber un tipo invisible de materia que no interactúa con la luz de forma individual, pero, como un todo, interactúa con ella por medio de la fuerza gravitatoria. La llamada "materia oscura" parece representar como mínimo el 80% del Universo.
Dos grupos han anunciado recientemente que han detectado la tan buscada señal. Uno de ellos, dirigido por científicos de la EPFL Oleg Ruchayskiy y Alexey Boyarsky, también profesor de la Universidad de Leiden, la encontraron al analizar los rayos X emitidos por dos objetos celestes: la constelación de Perseo y la galaxia de Andrómeda.
Tras haber recogido miles de señales del telescopio XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea, y eliminando todas los que vienen de partículas y átomos conocidos, detectaron una anomalía que, incluso teniendo en cuenta la posibilidad de un error de medición o del instrumento, les llamó la atención.
Después de analizar grandes cantidades de datos de rayos X, científicos del Laboratorio de Física de Partículas y Cosmología (LPPC) de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza) y de la Universidad de Leiden (Países Bajos) creen que podrían haber identificado la señal de una partícula de materia oscura. La investigación será publicada la próxima semana en la revista Physical Review Letters.
Cuando los físicos estudian la dinámica de las galaxias y el movimiento de las estrellas, se enfrentan a un misterio. Si sólo existe la materia visible, sus ecuaciones simplemente no encajan: los elementos que se pueden observar no son suficientes para explicar la rotación de los objetos y las fuerzas gravitacionales existentes. Hay algo que falta. De esto deducen que debe haber un tipo invisible de materia que no interactúa con la luz de forma individual, pero, como un todo, interactúa con ella por medio de la fuerza gravitatoria. La llamada "materia oscura" parece representar como mínimo el 80% del Universo.
Dos grupos han anunciado recientemente que han detectado la tan buscada señal. Uno de ellos, dirigido por científicos de la EPFL Oleg Ruchayskiy y Alexey Boyarsky, también profesor de la Universidad de Leiden, la encontraron al analizar los rayos X emitidos por dos objetos celestes: la constelación de Perseo y la galaxia de Andrómeda.
Tras haber recogido miles de señales del telescopio XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea, y eliminando todas los que vienen de partículas y átomos conocidos, detectaron una anomalía que, incluso teniendo en cuenta la posibilidad de un error de medición o del instrumento, les llamó la atención.
Emisión débil y atípica
La señal aparece en el espectro de rayos X como una emisión débil y atípica que no podía atribuirse a ninguna forma conocida de la materia. Por encima de todo, "la distribución de la señal dentro de la galaxia corresponde exactamente a lo que estábamos esperando de la materia oscura, es decir, que fuera concentrada e intensa en el centro de los objetos y más débil y difusa en los bordes", explica Ruchayskiy en la nota de prensa de la EPFL. "Para verificar nuestros resultados, a continuación, analizamos los datos de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, e hicimos las mismas observaciones", añade Boyarsky.
La señal proviene de un acontecimiento muy raro en el Universo: un fotón emitido debido a la destrucción de una partícula hipotética, posiblemente un "neutrino estéril". Si se confirma el descubrimiento, abrirá nuevas vías de investigación en física de partículas.
Además, "podría marcar el comienzo de una nueva era en la astronomía", dice Ruchayskiy. "La confirmación de este descubrimiento puede conducir a la construcción de nuevos telescopios especialmente diseñados para el estudio de las señales de partículas de materia oscura", añade Boyarsky. "Vamos a saber dónde buscar para localizar estructuras oscuras en el espacio y seremos capaces de reconstruir cómo se ha formado el Universo."
La señal aparece en el espectro de rayos X como una emisión débil y atípica que no podía atribuirse a ninguna forma conocida de la materia. Por encima de todo, "la distribución de la señal dentro de la galaxia corresponde exactamente a lo que estábamos esperando de la materia oscura, es decir, que fuera concentrada e intensa en el centro de los objetos y más débil y difusa en los bordes", explica Ruchayskiy en la nota de prensa de la EPFL. "Para verificar nuestros resultados, a continuación, analizamos los datos de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, e hicimos las mismas observaciones", añade Boyarsky.
La señal proviene de un acontecimiento muy raro en el Universo: un fotón emitido debido a la destrucción de una partícula hipotética, posiblemente un "neutrino estéril". Si se confirma el descubrimiento, abrirá nuevas vías de investigación en física de partículas.
Además, "podría marcar el comienzo de una nueva era en la astronomía", dice Ruchayskiy. "La confirmación de este descubrimiento puede conducir a la construcción de nuevos telescopios especialmente diseñados para el estudio de las señales de partículas de materia oscura", añade Boyarsky. "Vamos a saber dónde buscar para localizar estructuras oscuras en el espacio y seremos capaces de reconstruir cómo se ha formado el Universo."