Entender a físicos y astrónomos cuando nos explican qué es y cómo funciona el universo no siempre es fácil. Hace tiempo que unos y otros nos hablan de la materia oscura. Lo han hecho a través de la especulación y las matemáticas, pero sin mostrarnos nada. Eso es lo que podría haber cambiado gracias al Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi.. Este telescopio podría haber proporcionado evidencia directa de la materia oscura, permitiendo que esta materia invisible se «viera» por primera vez. Esas comillas tienen su sentido porque la materia oscura no se ve. O sea, no se puede observar directamente porque las partículas que la componen no interactúan con la fuerza electromagnética, lo que significa que no absorbe, refleja ni emite luz.. Su nombre, pues, hace referencia a que se considera que no emite ningún tipo de radiación electromagnética (como la luz). Los científicos han registrado sus efectos sobre la materia observable, pero no han podido observarla directamente.. Oscura y secreta, pero abundante. Los astrofísicos estiman que la materia común (la visible) sólo representa el 4% del universo, frente a aproximadamente un 26% que sería materia oscura. Y sin embargo, ese «pegamento» del cosmos es uno de los mayores enigmas de la física moderna. Como que los científicos no logran descifrar su naturaleza.. De su existencia se dio cuenta en 1933 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. Hizo cuentas. Así dedujo la presencia de una estructura invisible, la materia oscura, que mantenía unidas las galaxias. Sin esta materia, las galaxias se desintegrarían a causa de su rotación porque la gravedad generada por la materia visible no sería suficiente.. Después de Zwicky, otras observaciones han indicado la posible presencia de materia oscura en el universo. Desde la citada velocidad de rotación de las galaxias a los lentes gravitacionales de los objetos por los cúmulos de galaxias, pasando por la distribución de la temperatura del gas caliente en galaxias, cúmulos de galaxias y nebulosas.. Materia oscura en dos galaxias simuladas en un ordenadorIAC. Hawking: la materia oscura, en los agujeros negros. Los físicos creen que durante el Big Bang las primeras estrellas y galaxias tomaron forma gracias a la materia oscura. En esas primeras etapas del universo, esta materia sirvió de «andamio» para que la materia ordinaria se agrupase.. Stephen Hawking también tiene su teoría. En 1974, junto a Bernard Carr, propuso que los agujeros negros no eran pozos oscuros, sino que podía ser que emitieran una forma de radiación cuántica. Los dos físicos plantearon la existencia de agujeros negros primordiales (posteriores al Big Bang) que representarían toda la materia oscura en el universo.. Que la materia oscura podría esconderse en los agujeros negros fue el tema principal del trabajo de Hawking. El estudio de los agujeros negros ha llevado a un mayor interés en la materia oscura y la energía oscura. La interacción entre estos elementos podría ofrecer pistas sobre la estructura del cosmos y su evolución futura.. De que está hecha la materia oscura. Se desconoce la composición de la materia oscura. Hay muchas teorías y especulaciones. Podría ser que estuviera compuesta por partículas subatómicas exóticas, neutrinos ordinarios y pesados, cuerpos astronómicos como las estrellas enanas, objetos astronómicos (colectivamente llamados MACHO) o por nubes de gases no luminosos.. También podría ser que la materia oscura estuviera compuesta por partículas masivas de interacción débil (WIMP, por sus siglas en inglés). Son más pesadas que los protones, pero interactúan muy poco con la materia. Pero no hay certezas.. La mirada del telescopio Fermi. El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi fue puesto en órbita el 11 de junio de 2008 desde el cohete Delta II, lanzado desde Cabo Cañaveral (EEUU). Había sido diseñado para estudiar las fuentes de rayos gamma del universo con el objeto de detallar un mapa de las mismas. Es un telescopio de gran área (‘Large Area Telescope’) y su nombre honra al físico italiano Enrico Fermi.. Los cúmulos globulares actúan como marcadores de contenido de materia oscura en galaxias enanasSebastian Carrasco. La misión está financiada por la NASA, el Departamento Americano de Energía (DOE) y agencias de financiación de Francia, Alemania, Italia, Japón y Suecia. Con el Fermi, un equipo internacional de más de 150 científicos está mapeando todo el cielo en busca de fenómenos astrofísicos como núcleos activos de galaxia, púlsares o restos de supernova.. El telescopio sigue una órbita circular baja (550 km de altura) con un periodo de 95 minutos. Con sus capacidades, el Fermi proporciona una enorme cantidad de datos del Cosmos, datos que se ponen a disposición de la comunidad científica. Es lo que ha hizo un equipo encabezado por astrofísicos de la Universidad de Tokio.. ¿Emite rayos gamma la materia oscura?. Estudiaron los datos más recientes del Fermi, centrándose en regiones donde se debería concentrar la materia oscura, como el centro de nuestra galaxia. Ahora podrían haber confirmado el hallazgo: la detección de los rayos gamma específicos predichos por la aniquilación de partículas teóricas de materia oscura.. Aseguran haber detectado un tipo específico de rayos gamma, que serían el resultado de la aniquilación de partículas teóricas de materia oscura. Lo explican en un estudio encabezado por esa universidad de Tokio que publica Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.. Materia oscuraUV. «Detectamos rayos gamma con una energía fotónica de 20 gigaelectronvoltios (o 20 mil millones de electronvoltios, una cantidad de energía extremadamente grande) que se extienden en una estructura similar a un halo hacia el centro de la Vía Láctea. El componente de emisión de rayos gamma se asemeja mucho a la forma esperada del halo de materia oscura», asegura el profesor Tomonori Totani, del Departamento de Astronomía de la Universidad de Tokio.. 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, lo que se ha buscado durante muchos años.. Ahora toca confirmarlo. Si se confirmarse el hallazgo, sería «uno de los grandes descubrimientos en la historia de la ciencia», según ha declarado a Efe 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», ha dicho a Efe
Entender a físicos y astrónomos cuando nos explican qué es y cómo funciona el universo no siempre es fácil. Hace tiempo que unos y otros nos hablan de la materia oscura. Lo han hecho a través de la especulación y las matemáticas, pero sin mostrarnos nada. Eso es lo que podría haber cambiado gracias al Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi.
Este telescopio podría haber proporcionado evidencia directa de la materia oscura, permitiendo que esta materia invisible se «viera» por primera vez. Esas comillas tienen su sentido porque la materia oscura no se ve. O sea, no se puede observar directamente porque las partículas que la componen no interactúan con la fuerza electromagnética, lo que significa que no absorbe, refleja ni emite luz.
Su nombre, pues, hace referencia a que se considera que no emite ningún tipo de radiación electromagnética (como la luz). Los científicos han registrado sus efectos sobre la materia observable, pero no han podido observarla directamente.
Oscura y secreta, pero abundante
Los astrofísicos estiman que la materia común (la visible) sólo representa el 4% del universo, frente a aproximadamente un 26% que sería materia oscura. Y sin embargo, ese «pegamento» del cosmos es uno de los mayores enigmas de la física moderna. Como que los científicos no logran descifrar su naturaleza.
De su existencia se dio cuenta en 1933 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. Hizo cuentas. Así dedujo la presencia de una estructura invisible, la materia oscura, que mantenía unidas las galaxias. Sin esta materia, las galaxias se desintegrarían a causa de su rotación porque la gravedad generada por la materia visible no sería suficiente.
Después de Zwicky, otras observaciones han indicado la posible presencia de materia oscura en el universo. Desde la citada velocidad de rotación de las galaxias a los lentes gravitacionales de los objetos por los cúmulos de galaxias, pasando por la distribución de la temperatura del gas caliente en galaxias, cúmulos de galaxias y nebulosas.
Hawking: la materia oscura, en los agujeros negros
Los físicos creen que durante el Big Bang las primeras estrellas y galaxias tomaron forma gracias a la materia oscura. En esas primeras etapas del universo, esta materia sirvió de «andamio» para que la materia ordinaria se agrupase.
Stephen Hawking también tiene su teoría. En 1974, junto a Bernard Carr, propuso que los agujeros negros no eran pozos oscuros, sino que podía ser que emitieran una forma de radiación cuántica. Los dos físicos plantearon la existencia de agujeros negros primordiales (posteriores al Big Bang) que representarían toda la materia oscura en el universo.
Que la materia oscura podría esconderse en los agujeros negros fue el tema principal del trabajo de Hawking. El estudio de los agujeros negros ha llevado a un mayor interés en la materia oscura y la energía oscura. La interacción entre estos elementos podría ofrecer pistas sobre la estructura del cosmos y su evolución futura.
De que está hecha la materia oscura
Se desconoce la composición de la materia oscura. Hay muchas teorías y especulaciones. Podría ser que estuviera compuesta por partículas subatómicas exóticas, neutrinos ordinarios y pesados, cuerpos astronómicos como las estrellas enanas, objetos astronómicos (colectivamente llamados MACHO) o por nubes de gases no luminosos.
También podría ser que la materia oscura estuviera compuesta por partículas masivas de interacción débil (WIMP, por sus siglas en inglés). Son más pesadas que los protones, pero interactúan muy poco con la materia. Pero no hay certezas.
La mirada del telescopio Fermi
El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi fue puesto en órbita el 11 de junio de 2008 desde el cohete Delta II, lanzado desde Cabo Cañaveral (EEUU). Había sido diseñado para estudiar las fuentes de rayos gamma del universo con el objeto de detallar un mapa de las mismas. Es un telescopio de gran área (‘Large Area Telescope‘) y su nombre honra al físico italiano Enrico Fermi.
La misión está financiada por la NASA, el Departamento Americano de Energía (DOE) y agencias de financiación de Francia, Alemania, Italia, Japón y Suecia. Con el Fermi, un equipo internacional de más de 150 científicos está mapeando todo el cielo en busca de fenómenos astrofísicos como núcleos activos de galaxia, púlsares o restos de supernova.
El telescopio sigue una órbita circular baja (550 km de altura) con un periodo de 95 minutos. Con sus capacidades, el Fermi proporciona una enorme cantidad de datos del Cosmos, datos que se ponen a disposición de la comunidad científica. Es lo que ha hizo un equipo encabezado por astrofísicos de la Universidad de Tokio.
¿Emite rayos gamma la materia oscura?
Estudiaron los datos más recientes del Fermi, centrándose en regiones donde se debería concentrar la materia oscura, como el centro de nuestra galaxia. Ahora podrían haber confirmado el hallazgo: la detección de los rayos gamma específicos predichos por la aniquilación de partículas teóricas de materia oscura.
Aseguran haber detectado un tipo específico de rayos gamma, que serían el resultado de la aniquilación de partículas teóricas de materia oscura. Lo explican en un estudio encabezado por esa universidad de Tokio que publica Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
«Detectamos rayos gamma con una energía fotónica de 20 gigaelectronvoltios (o 20 mil millones de electronvoltios, una cantidad de energía extremadamente grande) que se extienden en una estructura similar a un halo hacia el centro de la Vía Láctea. El componente de emisión de rayos gamma se asemeja mucho a la forma esperada del halo de materia oscura«, asegura el profesor Tomonori Totani, del Departamento de Astronomía de la Universidad de Tokio.
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, lo que se ha buscado durante muchos años.
Ahora toca confirmarlo
Si se confirmarse el hallazgo, sería «uno de los grandes descubrimientos en la historia de la ciencia», según ha declarado a Efe 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», ha dicho a Efe
