Nuevos hallazgos sugieren que la materia oscura puede ser una vez más una pieza faltante del rompecabezas más antiguo de la astronomía: el extraño estallido de rayos gamma que irradian desde el núcleo de la Vía Láctea. Al rastrear la turbulenta vida temprana de la galaxia y las colisiones masivas que la moldearon, los científicos han descubierto que la materia oscura cerca del centro puede estar dispuesta de manera muy diferente a lo que se creía. Esta nueva configuración coincide estrechamente con el misterioso patrón de radiación visto por primera vez por el telescopio Fermi de la NASA, que considera que la materia oscura es un fuerte candidato para explicar el corazón brillante de la Vía Láctea.
Una nueva investigación ha dado nueva vida a uno de los debates más persistentes de la astrofísica: ¿Qué causa el poderoso brillo de rayos gamma en el centro de nuestra galaxia?
Dr. Noam Libeskind y Dr. Stefan Gottlober del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) en colaboración con el Prof. Yehuda Hoffmann del Instituto Raka de Física de Jerusalén. Dirigido por Murits Muru y el profesor Josephsford de la Universidad de Silkford carta de revisión física. Su trabajo utiliza simulaciones cosmológicas avanzadas para probar si la materia oscura (el material invisible que constituye la mayor parte del universo) sigue siendo responsable del exceso de radiación de alta energía detectada por el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA.
Revisando el acceso al Centro Galáctico
Durante más de una década, los científicos han luchado con el llamado “eje central galáctico”, una onda impredecible de rayos gamma que fluye desde el corazón de la Vía Láctea. Al principio, los investigadores sospecharon que las partículas de materia oscura podrían chocar y aniquilarse entre sí, produciendo intensos estallidos de radiación. Sin embargo, el patrón observado de rayos gamma no se ajustaba perfectamente a la forma esperada de la distribución de la materia oscura. Esta discrepancia ha llevado a muchos a favorecer otra explicación: antiguas estrellas de neutrones que giran rápidamente, conocidas como púlsares de milisegundos.
Para probar las posibilidades, el equipo recurrió a HESTIA, una serie de simulaciones de alta resolución diseñadas para modelar galaxias como la Vía Láctea dentro de un entorno cósmico realista. Al rastrear la violenta fusión y los comienzos caóticos de la galaxia, los investigadores descubrieron que estos eventos antiguos pueden cambiar significativamente la forma y la densidad de la materia oscura en su núcleo.
Sus resultados revelan una estructura de materia oscura extraesférica mucho más compleja de lo que predijeron los modelos anteriores, una que reproduce naturalmente explosiones de rayos gamma sin invocar un gran número de púlsares.
El caótico pasado de la Vía Láctea deja huella
“La historia de colisiones y crecimiento de la Vía Láctea proporciona huellas dactilares claras sobre cómo se organiza la materia oscura en su núcleo”, explicaron los investigadores. “Cuando tomamos en cuenta esto, la señal de rayos gamma parece explicar gran parte de la materia oscura”.
Aunque el estudio no pone fin al debate, restablece la materia oscura como una explicación principal de uno de los fenómenos más intrigantes de la astronomía moderna.
Observatorios futuros como el Cherenkov Telescope Array, capaz de detectar incluso rayos gamma de alta energía, proporcionarán pruebas precisas de estas teorías en competencia. Estos instrumentos pueden confirmar si el brillo realmente proviene de materia oscura o si el responsable es otro proceso cósmico.
“Esta investigación nos brinda una nueva forma de interpretar una de las señales más intrigantes del cielo”, dijo el equipo. “O confirmamos que la materia oscura ha dejado un rastro observable, o aprenderemos algo completamente nuevo sobre la Vía Láctea”.
