Telescopio de la NASA detecta posible rastro directo de materia oscura

Un nuevo análisis de datos del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, realizado por el profesor Tomonori Totani de la Universidad de Tokio, ha aportado lo que podría ser el primer rastro directo de la materia oscura. El hallazgo implica la detección de un patrón de energía de rayos gamma que coincide con las expectativas teóricas para la aniquilación de partículas de esta sustancia en el cosmos.

Durante casi un siglo, la materia oscura ha permanecido como un concepto teórico, cuya presencia se infiere por sus efectos gravitacionales sobre la materia visible. Este potencial descubrimiento, de confirmarse, representaría un cambio al transformar una hipótesis de larga data en una observación concreta dentro de la astronomía.

La idea de una sustancia invisible que conforma la estructura cósmica se originó en la década de 1930, cuando el astrónomo suizo Fritz Zwicky observó movimientos galácticos incompatibles con su masa visible. Desde entonces, la astrofísica ha manejado un universo donde solo el 5% es materia ordinaria, mientras que el 68% es energía oscura y el 27% restante se atribuye a la materia oscura; ninguna de las cuales es directamente detectable por la luz.

La búsqueda de una evidencia directa

Hasta el momento, todo el conocimiento sobre la materia oscura ha provenido de efectos indirectos, como su influencia en la cohesión de galaxias y la formación de estructuras cósmicas. La dificultad para observarla directamente radica en su aparente falta de interacción con la fuerza electromagnética, lo que impide que absorba, refleje o emita luz.

Una de las principales hipótesis ha postulado que la materia oscura está compuesta por partículas masivas de interacción débil, conocidas como WIMP por sus siglas en inglés. Estos modelos teóricos predicen que, al colisionar, dos WIMP se aniquilarían y liberarían fotones de rayos gamma con una energía específica. Esta predicción ha guiado la búsqueda en regiones con alta densidad de materia oscura, como los centros galácticos.

El profesor Totani examinó los datos más recientes del telescopio Fermi y, según su informe, identificó rayos gamma con una energía fotónica cercana a los 20 gigaelectronvoltios. La distribución espacial de esta señal se extiende en forma de halo hacia el centro de la Vía Láctea, lo cual es consistente con lo esperado para un cúmulo de materia oscura. Adicionalmente, el espectro energético se alinea con las predicciones para la aniquilación de partículas WIMP con una masa unas 500 veces mayor que la de un protón, lo que refuerza la posibilidad de que no se trate de fenómenos astrofísicos conocidos.

El estudio fue publicado en el *Journal of Cosmology and Astroparticle Physics*. El profesor Totani expresó que, de ser correcto, este sería el primer momento en que la humanidad "ha visto" materia oscura, implicando la existencia de una nueva partícula no contemplada en el modelo estándar de física.

Cautela científica ante el hallazgo

A pesar del potencial impacto, el entusiasmo inicial convive con la cautela en la comunidad científica. El profesor Totani ha reconocido que sus resultados requieren ser verificados por equipos independientes. Ha señalado la importancia de observar la misma energía de rayos gamma en otras regiones con alta concentración de materia oscura, como las galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea, para descartar otras explicaciones.

Las emisiones del centro galáctico pueden ser influenciadas por diversas fuentes, incluyendo restos de supernovas y púlsares, lo que dificulta su interpretación. Por ello, la confirmación en galaxias enanas sería crucial para fortalecer la hipótesis.

Las reacciones de otros especialistas reflejan este equilibrio. El astrofísico Justin Read, de la Universidad de Surrey, ha indicado que la ausencia de señales significativas en galaxias enanas contradice, según su análisis, la conclusión de que la observación corresponde a la aniquilación de partículas de materia oscura. Por su parte, el profesor Kinwah Wu, de la Universidad College London, ha manifestado: "Necesitamos pruebas extraordinarias para una afirmación extraordinaria. Este análisis aún no ha alcanzado este nivel."

El profesor Totani ha mantenido una postura abierta, declarando que "esto podría ser un avance crucial para desentrañar la naturaleza de la materia oscura", si bien ha reconocido la necesidad de evaluar con mayor precisión otras posibles fuentes astrofísicas de rayos gamma.

Si futuros análisis confirman que la señal detectada corresponde a la huella energética de la aniquilación de partículas WIMP, la física de partículas se enfrentaría al desafío de integrar un nuevo componente al modelo estándar. La cosmología, a su vez, obtendría una pieza fundamental para comprender la distribución de materia y la evolución de las estructuras galácticas en el universo.

Con información de Infobae