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Buenos Aires » Infobae
Fecha: 23/10/2025 22:16
Científicos de Johns Hopkins analizaron un resplandor de rayos gamma en el centro galáctico, posible pista de materia oscura (JH) Durante décadas, los astrónomos miraron hacia el centro de la Vía Láctea con una mezcla de fascinación y desconcierto. Allí, en el corazón de nuestra galaxia, una luz difusa de rayos gamma brilla sin una causa completamente clara. Es un resplandor persistente, difícil de explicar, que se mantuvo como uno de los grandes enigmas de la astrofísica moderna. Ahora, un grupo de científicos de la Universidad Johns Hopkins, junto con colegas de Europa, cree haber dado un paso crucial hacia la respuesta. Gracias a simulaciones de supercomputadora que recrearon la historia evolutiva de la galaxia, los investigadores lograron identificar un patrón que coincide con las observaciones reales de rayos gamma captadas por el Telescopio Espacial Fermi. Esa coincidencia, aseguran, podría representar el primer indicio directo de la existencia de la materia oscura, la misteriosa sustancia que compone más del 80% de la masa del universo. La materia oscura compone más del 80 por ciento de la masa cósmica, aunque nunca fue observada de manera directa por los astrónomos (STEFANO PROFUMO) “La materia oscura domina el universo y mantiene unidas las galaxias. Es extremadamente importante y constantemente pensamos con desesperación en cómo podríamos detectarla”, explicó el profesor Joseph Silk, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins e investigador del Instituto de Astrofísica de la Universidad de la Sorbona y del CNRS. “Los rayos gamma, y en concreto el exceso de luz que observamos en el centro de nuestra galaxia, podrían ser nuestra primera pista”, agregó. La materia oscura no emite, absorbe ni refleja luz, lo que la hace completamente invisible para los telescopios tradicionales. Su presencia solo puede inferirse a partir de sus efectos gravitatorios sobre las galaxias y cúmulos de estrellas. Por eso, encontrar una señal luminosa que revele indirectamente su existencia sería un avance monumental, comparable con los grandes hitos de la física del siglo XX. El mapa oculto del cosmos El exceso de luz gamma en la Vía Láctea podría ser la primera evidencia directa de la existencia de materia oscura en el universo (NASA, ESA, CSA, STSCI, CXC) El equipo de Silk y del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam abordó un desafío que otros estudios anteriores pasaron por alto: incorporar la historia completa de la formación de la Vía Láctea en sus modelos. Las galaxias no nacen completas. Hace miles de millones de años, nuestra Vía Láctea fue el resultado de la fusión de múltiples sistemas más pequeños, compuestos de estrellas, gas, polvo y materia oscura. Con el tiempo, esas colisiones galácticas dejaron un rastro de cómo la materia invisible se fue acumulando y concentrando hacia el centro. “Durante los primeros mil millones de años, muchos sistemas más pequeños, similares a galaxias, compuestos de materia oscura y otros materiales, entraron y se convirtieron en los componentes básicos de la joven Vía Láctea”, explica el estudio. A medida que esas partículas gravitaban hacia el núcleo galáctico, el número de interacciones —o colisiones— de materia oscura aumentó. Simulaciones con supercomputadoras permitieron recrear la historia de la galaxia, revelando un patrón compatible con los rayos gamma reales (UCL) Mediante simulaciones que reproducen esas etapas tempranas, los investigadores obtuvieron un mapa detallado de dónde deberían encontrarse los mayores cúmulos de materia oscura. Cuando compararon esos resultados con los mapas reales de rayos gamma registrados por el telescopio Fermi, descubrieron una coincidencia sorprendente. Esa concordancia completa una “tríada de evidencias”, como la describen los autores, que refuerza la hipótesis de que el resplandor observado no proviene de fuentes estelares, sino de colisiones entre partículas de materia oscura. Si este fuera el caso, se trataría de una señal extremadamente valiosa, una especie de “firma energética” del material más enigmático del cosmos. Sin embargo, la prudencia sigue siendo fundamental. “Si el exceso de luz gamma no proviene de estrellas moribundas, podría convertirse en la primera prueba de que existe materia oscura”, afirmó Silk. Pero esa condición —el “si”— todavía requiere más datos. Una competencia cósmica entre púlsares y partículas Los nuevos mapas coinciden con las observaciones del telescopio Fermi, lo que refuerza la hipótesis de un origen ligado a materia oscura (Lawrence Berkeley) No todos los científicos están convencidos de que el misterioso resplandor provenga de materia oscura. Una explicación alternativa, propuesta hace años, sostiene que podría tratarse de la radiación emitida por púlsares de milisegundos: estrellas de neutrones que giran a velocidades vertiginosas y emiten potentes haces de radiación. Estas estrellas son los remanentes ultradensos que quedan después de que una estrella masiva explota como supernova. Al girar cientos de veces por segundo, lanzan chorros de rayos gamma al espacio. Si existiera una población numerosa de estos objetos en el centro de la galaxia, podrían producir un brillo similar al observado. La dificultad es que las observaciones actuales no registraron suficientes púlsares para justificar el nivel de luminosidad detectado. “Para que estos cálculos funcionen, los investigadores deben asumir que existen más púlsares de milisegundos de los que han observado”, señala el trabajo. En otras palabras, la teoría de los púlsares necesita una población invisible de estrellas igualmente misteriosa que la materia oscura que intenta reemplazar. Joseph Silk explicó que la materia oscura mantiene unidas las galaxias, y que detectarla sería un hito para la física moderna (BAO) Los investigadores confían en que la próxima generación de telescopios de rayos gamma aporte la claridad necesaria. El Conjunto de Telescopios Cherenkov (CTA), actualmente en construcción, será el instrumento más sensible de su tipo y permitirá distinguir entre las dos hipótesis. “El equipo de investigación está planeando un nuevo experimento para probar si estos rayos gamma de la Vía Láctea tienen energías más altas, lo que significa que son púlsares de milisegundos, o son el producto de menor energía de colisiones de materia oscura”, detalla el informe. Silk lo resume con una frase que condensa la expectativa del campo: “Una señal limpia sería una prueba irrefutable, en mi opinión”. Un rompecabezas con historia La teoría de los púlsares exige una cantidad mayor de estrellas de las observadas, lo que mantiene abierta la duda sobre su origen (CSCI) El concepto de materia oscura no es nuevo. Surgió en la década de 1930, cuando el astrónomo suizo Fritz Zwicky observó que las galaxias en los cúmulos se movían más rápido de lo que la masa visible podía explicar. Desde entonces, los científicos propusieron que una sustancia invisible, no compuesta de átomos ordinarios, debía ejercer la fuerza gravitatoria adicional necesaria para mantenerlas unidas. Décadas más tarde, la astrónoma Vera Rubin confirmó que el mismo fenómeno ocurría dentro de las propias galaxias, incluida la nuestra. Sus observaciones sobre la rotación de las estrellas alrededor de los centros galácticos demostraron que había “algo más” sosteniendo esas estructuras. Hoy, los físicos estiman que alrededor del 85% de la materia del universo es oscura, aunque nadie logró detectarla directamente. Los experimentos en laboratorios subterráneos, los aceleradores de partículas y los observatorios espaciales buscan desde hace años una señal inequívoca de su presencia. Por eso, cada pista es valiosa. El resplandor en el centro galáctico representa una de las pocas anomalías observacionales que encajan con las predicciones de la materia oscura “autodestructiva”, aquella que, al colisionar consigo misma, libera energía en forma de rayos gamma. Si esa hipótesis se confirma, abriría una nueva etapa en la cosmología moderna. Nuevas herramientas para un viejo misterio Los investigadores planean estudiar galaxias enanas cercanas, donde las señales de materia oscura serían más fáciles de detectar ( U OTTAWA) Mientras esperan los datos del CTA, los investigadores de Johns Hopkins y del Instituto Leibniz continúan ajustando sus modelos. Su próximo paso será extender las simulaciones a galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea. Estos pequeños sistemas, más simples y con menos fuentes de ruido estelar, podrían ofrecer un laboratorio natural para observar señales de materia oscura sin interferencias. “Es posible que veamos los nuevos datos y confirmemos una teoría sobre la otra”, predijo Silk. “O tal vez no encontremos nada, en cuyo caso será un misterio aún mayor por resolver”, añadió.
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