Otra pista en el caso de la materia oscura

Materia oscura

El Telescopio Espacial de rayos Gamma Fermi no ha descartado anteriores hallazgos.

Usando un sensible detector para estudiar la abundancia de electrones y positrones de alta energía en los límites cercanos de espacio, el Telescopio Espacial de rayos Gamma Fermi ha encontrado nuevas pruebas que apuntan a la existencia de la materia oscura, el exótico material invisible que forma el 85% de la masa del universo.

Las medidas, de las que se informó el 2 de mayo en la reunión de la Sociedad Física Americana, impulsan la posibilidad de que otro observatorio orbital llamado PAMELA viese efectivamente signos indirectos de materia oscura (SN: 9/27/08, p. 8), la cual ha esquivado las detecciones desde que los astrónomos propusieran este material por primera vez hace más de 75 años.

Pero también es posible que muchos de los electrones y positrones de alta energía que Fermi ha registrado pudiesen proceder de una fuente astrofísica más mundana — densas, estrellas de giro rápido llamadas púlsar — advierte el investigador de Fermi Peter Michelson de la Universidad de Stanford. Fermi también busca rayos gamma de alta energía y proporciona observaciones que podrían pronto resolver la ambigüedad, añade.

“La investigación preliminar”, comenta Savas Dimopoulos, físico de partículas también de Stanford pero que no es parte del equipo de Fermi. “El caso [de la materia oscura] está lejos de haber sido demostrado”.

Es la comparación entre los resultado de Fermi y los del Pamela lo que sugiere que la posible detección sea real, apunta Michelson. En septiembre, los investigadores informaron de que PAMELA había encontrado un desconcertante exceso de positrones energéticos, comparado con lo que un modelo aceptado de aceleración de partículas sugiere que podría producir la Vía Láctea. El modelo sugiere que cuando los protones aceleran a altas energías gracias a las ondas de estallidos procedentes de las colisiones estelares con otros protones en el espacio interestelar, las partículas producen positrones. Pero la abundancia de positrones parece demasiado alta.

PAMELA midió directamente la abundancia de positrones, pero hasta el momento su equipo sólo ha informado de la razón de positrones respecto al número total de electrones y positrones que registró la nave, apunta Michelson. Eso significa que si, por alguna razón desconocida, el número de electrones de altas energías ha bajado sensiblemente, los datos de los que informó PAMELA podrían documentar un exceso de positrones cuando en realidad no existe tal exceso.

Fermi registra la abundancia de positrones y electrones de energías mucho mayores, y con mayor precisión, de lo que lo hace PAMELA. Las nuevas observaciones de Fermi revelan que la abundancia de electrones no cae lo bastante sensiblemente a energías mayores para explicar los resultados de PAMELA. PAMELA ha encontrado verdaderamente un exceso inexplicado de positrones, dice Michelson.

Existen dos formas en las que la materia oscura podría contar para los positrones, añade. Un tipo de materia oscura propuesta, añade. Un tipo propuesto de partícula de materia oscura, conocida como WIMP (por partícula masiva de interacción débil), pueden aniquilarse cuando colisionan con otro WIMP. La aniquilación produce una cascada de partículas ordinarias, incluyendo positrones y electrones.

También es posible que las partículas de materia oscura, aunque de vida larga, pueden no durar para siempre. Las suficientes de estas partículas individuales de materia oscura podrían haber decaído ahora en positrones para contar el exceso que detectó PAMELA, dice Michelson.

Por el momento, no obstante, los astrónomos no se ven forzados a ir al lado oscuro, enfatiza Michelson. Los derviches danzantes conocidos como púlsares podrían explicar las actuales observaciones, aunque tal explicación necesitaría algunos pequeños ajustes, añade Michelson.

El continuo estudio de todo el cielo de Fermi de los energéticos rayos gamma, los cuales también podrían ser producidos por el decaimiento de las partículas de materia oscura, serán críticos para distinguir entre los escenarios de luz y oscuridad. Al contrario que las partículas cargadas tales como los positrones, que se ven girados o desviados de sus caminos originales por los campos magnéticos de la galaxia, partículas tales como los rayos gamma no tienen ese desvío y por tanto pueden rastrearse directamente hasta su fuente.

Los púlsares se concentran a lo largo del plano del disco de la Vía Láctea, aunque las partículas de materia oscura tendrían una distribución mucho más uniforme. Por tanto, determinar si algún exceso observado de rayos gamma se distribuye de manera uniforme a lo largo del cielo podría marcar la fuente.

También, su la fuente es la materia oscura, los rayos gamma no sólo mostraría una distribución uniforme sino que también sería relativamente más abundante en el rango de energía de los 100 mil millones de electrón-voltios a los pocos billones de electrón-voltios, añade Michelson.

“Esta es una verdadera historia de detectives, y ya tenemos algunas pistas”, dice Michelson. “Es posible que en un año sepamos si tenemos materia oscura o no, o al menos el tipo de materia oscura que podríamos tener”.

“Estamos deseando ver el análisis de datos de los datos de rayos gamma”, dice Dimopoulos.



Autor: Ron Cowen
Fecha Original: 2 de mayo de 2009
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio

Like This Post? Share It

Comments (4)

  1. Otra pista en el caso de la materia oscura…

    [c&p] "Usando un sensible detector para estudiar la abundancia de electrones y positrones de alta energía en los límites cercanos de espacio, el Telescopio Espacial de rayos Gamma Fermi ha encontrado nuevas pruebas que apuntan a la existenci…

  2. turok

    Hay otra cuestión, a parte del asunto de la “matería oscura”.Y una cuestión un tanto preocupante.La RE de Einstein afirma que TODA la luz (sea visible microondas,radio,rayos X,radiación gamma, o sea sin importar su frecuencia)viaja a la misma velocidad.Lo importante es que los destello de rayos gamma-provengan de dónde provengan-ofrecen unos estallidos,aunque muy breves,de fotones en un amplio rango de energías.Siendo esto así ahi fuera tenemos un magnífico laboratorio que permitiría observar si se mantiene en pie el segundo postulado de la RE de Einstein.Dicho de otra manera:si dos fotones gamma llegaran con distintas velocidades( y por tanto en distintos momentos) desde los remotos lugares del espacio dónde se producen hasta la Tierra, parece que difícilmente, aunque fuera a determinada escala(probablemente la famosa escala de Planck, en la que la mayoria de físicos temen o temieron que no se “podria meter” las narices, experimentalmente hablando)podría sostenerse el postulado de la velocidad de la luz.Esto sí que sería un palo gordo.Hacer saltar por los aires la RE, tendría profundas consecuencias en toda la Física.Sin ir más lejos la Teoría de Cuerdas(que precisa de la RE) quedaría definitivamente tocada de muerte.Pero FERMI(me parece que antes GLAST)también está para comprobar si el segundo postulado de la RE, continúa firme.

  3. [...] ruled out earlier findings,” May 2nd, 2009 ). Por cierto, este último artículo ha sido traducido por Kanijo [si te gusta menéalo]. Los investigadores de ATIC creen que la conclusión obtenida con datos [...]

  4. Efectivamente si GLAST o FERMI encontraran que fotones de distinta frecuencia viajan a velocidades distintas se produciría una gran convulsión en la física. Ello apoyaría a la teoría de la gravedad cuántica de lazos e iría en contra de la teoría de cuerdas (es increible que con experimentos de este tipo podamos sondear la increiblemente pequeña distancia de planck). Sin embargo, la teoría del “abuelete” increiblemente (y aunque parezca increible) podría salir airosa con una “pequeña” modificación. Recientemente se ha desarrollado una modificación de la RE denominada teoría de la relatividad doblemente especial en la que se impone que la distancia de planck es universal y es siempre la misma independientemente del estado de movimiento del observador (lo cual es muy lógico), parece ser que de esta forma los resultados obtenidos coincidirían con las predicciones de la teoría.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *