Nuevos indicios podrían arrojar luz sobre la existencia de la materia oscura

La materia oscura es uno de los grandes enigmas del universo y, en los esfuerzos por determinar su existencia y naturaleza, un nuevo estudio habría detectado indicios que podrían acercarnos a resolver el misterio.

La ciencia considera que solo un 4% del universo es materia común (la que vemos), frente a aproximadamente un 26% que sería materia oscura, la cual no se ha logrado observar ni detectar, más allá de sus efectos gravitacionales sobre la materia ordinaria, por ejemplo mantener unidas las galaxias.

Un estudio encabezado por la Universidad de Tokio que publica Journal of Cosmology and Astroparticle Physics indica que se ha detectado un tipo específico de rayos gamma, los cuales serían el resultado de la aniquilación de partículas teóricas de materia oscura.

Afirmaciones extraordinarias requieren evidencias extraordinarias, dijo el astrofísico y divulgador Carl Sagan y, en este caso, diversos expertos muestran su cautela ante los resultados de la investigación, de la que los propios autores reconocen, como en muchos estudios científicos, sus limitaciones.

Casi un siglo sin saber casi nada  

A principios de la década de 1930, el astrónomo suizo Fritz Zwicky observó que las galaxias se movían en el espacio a una velocidad superior a la que cabría esperar dada su masa, lo que le llevó a deducir la presencia de una estructura invisible, la materia oscura, que mantenía unidas las galaxias.

Casi un siglo después, poco se sabe de ella porque no se puede observar directamente, ya que las partículas que la compondrían no interactúan con la fuerza electromagnética, es decir, no absorben, reflejan ni emiten luz.

La materia oscura ha permanecido en gran medida en el misterio desde su propuesta hace tantos años. Hasta ahora, los científicos solo han podido observarla indirectamente a través de sus efectos sobre la materia observable, como su capacidad para generar suficiente fuerza gravitacional para mantener unidas las galaxias.

Entre los candidatos a explicar la materia oscura, una de las teorías recurre a unas hipotéticas partículas masivas que interactúan débilmente (WIMP). Cuando dos chocan entre sí, se prevé que se aniquilen mutuamente y liberen otras partículas, incluidos fotones de rayos gamma.

El equipo usó datos del telescopio espacial Fermi, que estudia las fuentes de rayos gamma en el universo a través de una colaboración internacional de más de 150 científicos y que también pone sus datos a disposición de grupos ajenos, como es este caso. El estudio considera que ciertos rayos gamma detectados serían el resultado de la desintegración de WIMP, aunque podrían proceder de otras fuentes.

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"Un fuerte indicio"  

El investigador principal de estudio, Tomonori Totani, considera que los datos recogidos son “un fuerte indicio” de la emisión de rayos gamma procedente de la materia oscura.

“Si es correcto, según mi conocimiento, sería la primera vez que la humanidad 've' la materia oscura”, que es una “nueva partícula no incluida en el modelo estándar” de la física de partículas. “Esto supone un gran avance en astronomía y física”, afirmó Totani, en un comunicado de la Universidad de Tokio.

El equipo se centró en regiones donde se debería concentrar la materia oscura, como el centro de nuestra galaxia, donde detectaron rayos gamma con una energía fotónica de 20.000 millones de electronvoltios. Esa cantidad de energía tan extremadamente grande se extendían en una estructura similar a un halo hacia el centro de la Vía Láctea.

El espectro de energía observado coincide con la emisión prevista a partir de la aniquilación de las hipotéticas WIMP y la frecuencia estimada de esa destrucción también está dentro del rango de las predicciones teóricas, según el estudio. 

Es importante destacar que estas mediciones de rayos gamma no se explican fácilmente por otros fenómenos astronómicos más comunes ni por emisiones de rayos gamma. Por lo tanto, Totani considera que estos datos constituyen un fuerte indicio de la emisión de rayos gamma de la materia oscura, algo que se ha buscado durante muchos años.

Prudencia de los expertos  

Aunque Totani está convencido de que esas mediciones están detectando partículas de materia oscura, los resultados deben ser verificados mediante análisis independientes e, incluso con esa confirmación, los científicos querrán pruebas adicionales, reconoció la Universidad de Tokio. De hecho, sobre el estudio ya han opinado científicos que no participaron en él, entre los que prima la prudencia y el escepticismo.

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Pruebas adicionales de colisiones de WIMP en otros lugares con alta concentración de materia oscura reforzarían estos resultados iniciales. Detectar emisiones de rayos gamma de la misma energía provenientes de galaxias enanas dentro del halo de la Vía Láctea, por ejemplo, respaldaría el análisis de Totani. "Esto podría lograrse una vez que se recopilen más datos, y de ser así, proporcionaría evidencia aún más sólida de que los rayos gamma se originan en la materia oscura", concluye Totani.

Si se confirmarse el hallazgo, sería “uno de los grandes descubrimientos en la historia de la ciencia”, según el investigador de la Universidad Autónoma de Madrid y de la Colaboración NASA Fermi-LAT, Miguel Ángel Sánchez Conde.

“Lamentablemente y pese a ser un trabajo serio”, contiene grandes incertidumbres, de forma que resulta imposible afirmar que “es la primera vez que se ha visto la materia oscura”, señaló a la plataforma de recursos científicos Science Media Centre.

El catedrático de la Universidad Complutense de Madrid, Juan Abel Barrio, cuestiona la buena calidad del artículo y pone su confianza en los investigadores que sí forman parte de la colaboración Fermi, quienes aún no han encontrado “ninguna evidencia estadísticamente significativa de rayos gamma provenientes de materia oscura”.