Detectada una posible firma de aniquilación de materia oscura

De acuerdo con los últimos resultados del satélite Planck, un mero 4,9% del universo está hecho de materia ordinaria (es decir, la materia compuesta de átomos o de sus constituyentes). El resto es materia oscura, y se ha detectado con firmeza a través de su influencia gravitatoria sobre las estrellas y otra materia normal. La energía oscura es un componente separado.

La comprensión de esta sustancia ubicua y misteriosa es un objetivo primordial de la astrofísica moderna. Algunos astrónomos han especulado que la materia oscura podría tener otra propiedad además de la gravedad en común con la materia ordinaria: puede venir en dos 'sabores', la materia y la antimateria, que se aniquilan y emiten radiación de alta energía al entrar en contacto. La clase principal de partículas en esta categoría se denominan partículas masivas de interacción débil (WIMPs). Si se produce la aniquilación de materia oscura, la gama de opciones para la naturaleza teórica de la materia oscura podría ser reducida considerablemente.

Es en este punto donde interviene el estudio del CfA dirigido por Doug Finkbeiner, centrado en la distribución espacial de la emisión de rayos gamma en la Vía Láctea, y en particular, en la emisión de rayos gamma procedente de la región centro galáctico. Esta región está a la vez relativamente cerca y tiene una densidad alta de materia (y nominalmente una alta densidad de materia oscura también). Si se produce la aniquilación de materia oscura, se esperaría que la ubicación fuese brillante en rayos gamma. De hecho, una gran firma de rayos gamma se ha visto desde el área que se extiende a lo largo de cientos de años luz (hay también una emisión más débil que se extiende hacia fuera desde hace miles de años luz).

Hay otras explicaciones posibles, sin embargo, la más notablemente posible que los rayos gamma sean el resultado de una gran población de púlsares que giran rápidamente.

Los científicos revisaron el conjunto de observaciones de rayos gamma publicados anteriormente, aplicando métodos cuidadosos de reducción de datos con el fin de limitar con mayor precisión la ubicación de la emisión, y lo hicieron para cada uno de los varios regímenes energéticos observados de la emisión de rayos gamma. Los púlsares tienen una distribución espacial distintiva: se encuentran donde se localizan las estrellas, sobre todo en el plano de la galaxia.

El equipo fue capaz de demostrar con alta significación que la distribución de la emisión de rayos gamma se encuentra en buen acuerdo con las predicciones de los modelos de aniquilación de materia oscura, y es menos probable que sean consistentes con una explicación relacionada con los púlsar. Su resultado, si se confirma, sería un avance impresionante en la comprensión de la naturaleza de la materia oscura, el constituyente dominante del cosmos.