No es lo mismo decir que, ”después de casi 100 años, científicos podrían haber descubierto materia oscura” que “Exceso de tipo halo de 20 GeV de la emisión difusa galáctica e implicaciones para la aniquilación de la materia oscura”. Las dos afirmaciones responden a un estudio publicado en Journal of Cosmology and Astroparticle Physics por Tomonori Totani (Universidad de Tokio, Japón). La primera es el titular de su nota de prensa y, de confirmarse, sería el mayor hallazgo científico desde la detección del bosón de Higgs. Pero la realidad es que ese titular no termina de traducir fielmente lo que afirma el segundo de los títulos, que es el del paper original. Lo analizamos.
- Lo que sí han descubierto. Unos rayos gamma (muy energéticos) procedentes del centro de la galaxia. A Totani le cuadra que provengan de la desintegración de partículas de materia oscura. Porque, si no, ¿de dónde salen? No lo sabe nadie. “Sería la primera vez que la humanidad ‘ve’ la materia oscura”, ha señalado en la presentación de su estudio. Pero no se puede ir mucho más allá de la pura especulación, valora desde el IFT-UAM-CSIC el profesor Miguel Ángel Sánchez Conde en el SMC de España.
“Resulta imposible afirmar que es la primera vez que se ha visto la materia oscura. Estas incertidumbres son fruto de nuestro conocimiento aún muy limitado acerca de la producción exacta de rayos gamma a través de fenómenos astrofísicos convencionales”
Miguel Ángel Sánchez Conde (IFT)
Lo básico: ¿qué es la materia oscura y por qué pensamos que está ahí?
Sin materia oscura
Con materia oscura
Influencia: 0%
Los brazos exteriores se quedan atrás. La galaxia se disuelve.
Comparar modelos
Sin materia oscura
La gravedad cae rápidamente. Los brazos exteriores no pueden seguir el ritmo y se deshacen.
Con materia oscura
Estructura estable. El centro gira con mucha energía, pero el halo mantiene los brazos unidos.
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La materia oscura es una supuesta sustancia misteriosa e invisible que constituye aproximadamente el 85% de cuanto hay en el universo. Sabemos de ella por efectos gravitacionales: las galaxias giran a velocidades tan altas que, según las leyes de la física, deberían desintegrarse si solo dependieran de la gravedad de la materia visible (estrellas y gas); por lo tanto, debe de haber una enorme cantidad de masa extra oculta que actúa como un pegamento cósmico para mantenerlas unidas.
En 1930, el astrónomo Fritz Zwicky observó que algunas galaxias se movían demasiado rápido. Vera Rubin, en los setenta, vio además que las estrellas en los bordes de las galaxias giran a la misma velocidad que las que están más cerca del centro. Esa supuesta materia oscura es la que mantendría atadas a las estrellas para que las galaxias no se desgarrasen.
Actualmente, misiones como las del telescopio espacial Euclid tratan de cazar la misteriosa materia oscura.
- ¿De qué estaría hecha la materia oscura? De partículas que prácticamente no interactúan con nada. Para que algo se haga evidente, tiene que interactuar con otra cosa. El consenso astrofísico dice que la materia oscura debería estar formada por partículas con masa de interacción débil (WIMP, por sus siglas en inglés).
- ¿Si no se ve, qué es lo que Totani ha visto? Explica el profesor Óscar del Barco (UM) que esas WIMP sí pueden interaccionar entre sí y ”se aniquilarían mutuamente produciendo una radiación muy energética en forma de rayos gamma”. De hecho, los investigadores analizan los datos del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA para buscar señales de WIMP interactuando y aniquilándose. Este es el caso de la sorprendente investigación de Totani.
Qué cosas no cuadran del todo en el nuevo estudio
Existen precedentes de observaciones (exceso de rayos cósmicos, positrones, hidrógeno) que inicialmente se atribuyeron a la materia oscura y luego se explicaron mediante fenómenos astrofísicos convencionales. Podrían ser púlsares o supernovas. Así que cautela, como pide el profesor del IAC Jorge Sánchez Almeida, quien destaca que ya es de por sí difícil calcular qué señal podemos esperar ver el día que de verdad midamos materia oscura. “Se desconoce la distribución y densidad del halo de materia oscura de la Vía Láctea”.
La investigadora del Frankfurt Institute for Advanced Studies, escritora y youtuber Sabine Hossenfelder (quien suele ser muy crítica y experta en desmontar supuestos hallazgos arropados por grandes titulares) destaca otros problemas:
- Metodología cuestionable. El método del autor consiste en ajustar los datos a las fuentes conocidas y atribuir todo el resto de la señal esférica sobrante a la materia oscura, sin considerar otras posibilidades. Hossenfelder argumenta que casi cualquier distribución de datos compleja tendrá algún componente esférico; por tanto, la metodología de Totani garantizaba encontrar “algo” esférico, fuera materia oscura o no.
- No cuadra con otras supuestas señales anteriores. El tipo de partícula de materia oscura necesario para explicar esta observación contradice las características requeridas para explicar otras supuestas señales de materia oscura detectadas anteriormente. Una vez más, no sabemos exactamente qué estamos buscando.
- Ya hubiera despertado sospechas antes. Desde la UCM, el catedrático Juan Abel Barrio recuerda que el equipo del detector de FERMI registra y publica cada rayo gamma desde hace tiempo y ”resultaría muy extraño que esta detección se les hubiera pasado por alto”.
En otro análisis divulgativo en The Conversation, Óscar del Barco Novillo recalca que “se deberán realizar análisis independientes para verificar esta característica señal de 20 GeV asociada a partículas WIMP, probablemente en otros ambientes ricos en materia oscura como las galaxias enanas del halo de la Vía Láctea.
Tendremos que esperar para conocer si este interesante trabajo asienta las bases para una detección sólida de la elusiva “materia ausente” que tanto ha desconcertado a los astrónomos en las últimas décadas”.