No es probable que las explosiones de rayos gamma del centro de nuestra galaxia sean señales de materia oscura, sino más bien otros fenómenos astrofísicos, como estrellas de rotación rápida llamadas púlsares de milisegundos, según dos nuevos estudios, uno de un equipo de la Universidad de Princetony el Instituto de Tecnología de Massachusetts y otro con sede en los Países Bajos.
Estudios previos sugirieron que los rayos gamma provenientes de la región densa del espacio en la galaxia interior de la Vía Láctea podrían ser causados cuando las partículas invisibles de materia oscura colisionan. Pero utilizando nuevos métodos de análisis estadístico, los dos equipos de investigación descubrieron de forma independiente que las señales de rayos gamma sonno característico de los esperados de la materia oscura. Ambos equipos informaron el hallazgo en el diario Cartas de revisión física esta semana
"Nuestro análisis sugiere que lo que estamos viendo es evidencia de una nueva fuente astrofísica de rayos gamma en el centro de la galaxia", dijo Mariangela Lisanti, profesora asistente de física en Princeton. "Esta es una región muy complicada delcielo y hay otras señales astrofísicas que podrían confundirse con señales de materia oscura "
Se cree que el centro de la galaxia de la Vía Láctea contiene materia oscura porque alberga una densa concentración de masa, incluidos densos cúmulos de estrellas y un agujero negro. Sería un hallazgo concluyente de colisiones de materia oscura en el centro galácticoUn gran paso adelante para confirmar nuestra comprensión de nuestro universo. "Encontrar evidencia directa de estas colisiones sería interesante porque nos ayudaría a comprender la relación entre la materia oscura y la materia ordinaria", dijo Benjamin Safdi, un investigador postdoctoral en el MIT que obtuvo su Ph.D. En 2014 en Princeton.
Para saber si las señales provenían de la materia oscura en comparación con otras fuentes, el equipo de investigación de Princeton / MIT recurrió a las técnicas de procesamiento de imágenes. Analizaron cómo deberían ser los rayos gamma si en realidad provienen de la colisión de partículas hipotéticas de materia oscuraconocidas como partículas masivas que interactúan débilmente, o WIMP. Para el análisis, Lisanti, Safdi y Samuel Lee, un ex becario de investigación postdoctoral en Princeton que ahora está en el Broad Institute, junto con sus colegas Wei Xue y Tracy Slatyer en el MIT, estudiaron imágenes derayos gamma capturados por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA, que ha estado mapeando los rayos desde 2008.
Se cree que las partículas de materia oscura representan aproximadamente el 85 por ciento de la masa en el universo, pero nunca se han detectado directamente. La colisión de dos WIMP, según un modelo ampliamente aceptado de materia oscura, hace que se aniquilen entre sí para producirrayos gamma, que son la forma de luz de mayor energía en el universo.
Según este modelo, las partículas de luz de alta energía, o fotones, deben distribuirse suavemente entre los píxeles en las imágenes capturadas por el telescopio Fermi. En contraste, otras fuentes, como estrellas giratorias conocidas como púlsares, liberan ráfagasde luz que aparece como píxeles brillantes aislados.
Los investigadores aplicaron su método de análisis estadístico a las imágenes recolectadas por el telescopio Fermi y descubrieron que la distribución de fotones era grumosa en lugar de suave, lo que indica que los rayos gamma probablemente no fueron causados por colisiones de partículas de materia oscura.
Lisanti dijo que no se sabe exactamente cuáles son estas nuevas fuentes, pero una posibilidad es que sean estrellas muy viejas y de rotación rápida conocidas como púlsares de milisegundos. Dijo que sería posible explorar la fuente de los rayos gamma usando otros tipos delevantamientos del cielo con telescopios que detectan frecuencias de radio.
Douglas Finkbeiner, profesor de astronomía y física en la Universidad de Harvard que no participó directamente en el estudio actual, dijo que aunque el hallazgo complica la búsqueda de materia oscura, conduce a otras áreas de descubrimiento ". Nuestro trabajo como astrofísicos escaracterizar lo que vemos en el universo, no obtener un resultado predeterminado deseado, por supuesto. Sería genial encontrar materia oscura, pero descubrir qué está sucediendo y hacer nuevos descubrimientos es muy emocionante ".
Según Christoph Weniger de la Universidad de Amsterdam y autor principal del estudio con sede en Holanda, el hallazgo es una situación en la que todos ganan: "O encontramos cientos o miles de pulsares de milisegundos en la próxima década, arrojando luz sobre la historiade la Vía Láctea, o no encontramos nada. En el último caso, una explicación de la materia oscura para el exceso de rayos gamma será mucho más obvia ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Princeton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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