¿Serio golpe a las teorías sobre materia oscura?

Artículo publicado el 18 de abril de 2012 en ESO

Un nuevo estudio detecta la misteriosa ausencia de materia oscura en las vecindades del Sol.

El estudio más preciso hecho hasta el momento sobre los movimientos de las estrellas en la Vía Láctea no ha encontrado evidencias de materia oscura en un amplio espacio alrededor del Sol. De acuerdo con las teorías ampliamente aceptadas, las vecindades del Sol deberían estar repletas de materia oscura, una misteriosa sustancia invisible que solo puede detectarse de manera indirecta por la fuerza gravitatoria que ejerce. Pero, en este nuevo estudio, llevado a cabo en Chile por un equipo de astrónomos, las teorías no coinciden con los hechos observacionales. Esto puede significar que es bastante improbable que los intentos por detectar directamente partículas de materia oscura en la Tierra tengan éxito.

Utilizando, junto con otros telescopios, el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros de ESO, en el Observatorio de La Silla, un equipo ha cartografiado los movimientos de más de 400 estrellas situadas a más de 13 000 años luz del Sol. Con estos nuevos datos han calculado la masa de materia en las vecindades de nuestro Sol, teniendo en cuenta un volumen cuatro veces mayor que el utilizado hasta ahora.

Materia oscura alrededor de la Vía Láctea © Crédito: ESO

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¿Una señal de materia oscura en Fermi?

Artículo publicado por Jester el 17 de abril de 2012 en Résonaances

La búsqueda de materia oscura en los rayos cósmicos es una tarea digna de Sísifo. Una analogía sería buscar una nueva física en el LHC sin saber la función de distribución de partones dentro del protón. Aun así, recientemente hemos sido testigos de varios excesos astrofísicos (positrones en PAMELA, electrones en Fermi) que los teóricos de partículas han reconocido como “materia oscura” y los astrofísicos como “púlsares o alguna otra cosa”, ambos con argumentos igualmente sólidos. El sentimiento es que el descubrimiento inequívoco de materia oscura en rayos cósmicos es imposible, aunque perfectamente podríamos descubrir materia oscura mediante otros medios y luego usar la astrofísica para restringir sus propiedades.

Sin embargo, hay una excepción a esta regla. La tradición dice que sólo la materia oscura puede producir una línea de fotón monocromático; todos los fenómenos cósmicos estándar que conocemos producen un espectro continuo de fotones que normalmente pueden aproximarse bien mediante una ley exponencial. Por otra parte, la línea de rayos gamma puede producirse fácilmente mediante la aniquilación de partículas de materia oscura de escala débil en el centro galáctico. Actualmente, la velocidad media de las partículas de materia oscura de nuestra galaxia es aproximadamente 1/1000 la velocidad de la luz, por tanto están prácticamente en reposo desde el punto de vista de la cinemática relativista. Si dos partículas de materia oscura se encuentran y se aniquilan formando 2 fotones (o un fotón y una partícula neutra adicional) la conservación del momento implica que la energía de los fotones resultantes debe ser igual a la masa de la materia oscura. Por tanto una observación de una línea de rayo gamma desde el centro galáctico se consideraría como la pista decisiva de la presencia de materia oscura, y como bonus nos daría una estimación de la masa de la partícula de materia oscura.

Cielo en Rayos Gamma por Fermi © by NASA Goddard Photo and Video

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Integral desafía a la física más allá de Einstein

Artículo publicado el 30 de junio de 2011 en la web de ESA

El observatorio de rayos gamma Integral de la ESA ha proporcionado unos resultados que afectarán drásticamente en la búsqueda de la física más allá de Einstein. Ha demostrado que cualquier ‘granularidad’ cuántica subyacente del espacio debe ser de una escala mucho menor de lo anteriormente predicho.

La Teoría de la Relatividad General de Einstein describe las propiedades de la gravedad y asume que el espacio es un tejido liso y continuo. Aunque la teoría cuántica sugiere que el espacio debería ser granuloso a las menores escalas, como la arena de una playa.

Dos GRBs, energía bruta y pura © crédito thebadastronomer

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¿La materia oscura disparó la formación de estrellas extrañas?

Estrella de neutrones vs estrella extrañaLa energía necesaria para convertir una estrella de neutrones en lo que se conoce como estrella extraña, puede proceder de la aniquilación de partículas de materia oscura. Esta es la conclusión a la que llega un nuevo estudio de físicos de España, Reino Unido y Estados Unidos, que proponen que este mecanismo de conversión puede ser una buena forma de establecer un límite inferior a la masa de las partículas masivas de interacción débil (WIMPs), un candidato principal para la materia oscura.

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