lunes, 23 de noviembre de 2015

Una pequeña galaxia guarda el secreto de la materia oscura

La galaxia del Triángulo II muestra la mayor concentración de materia oscura observada hasta la fecha

La simulación sobre estas líneas predice la distribuciuón de estrellas (izquierda) y materia oscura (derecha) en una galaxia como la Vía Láctea. El circulo rojo muestra una pequeña galaxia como Triángulo II, con muy pocas estrellas y mucha materia oscura. Un excelente candidato para detectar la señal en forma de rayos gamma procedente de la aniquilación de partículas de materia oscura

La materia oscura se llama así por una buena razón. De hecho, y aunque es diez veces más abundante en el Universo que la materia ordinaria, de la que todo lo que vemos está hecho, nadie ha conseguido aún detectarla directamenteSu existencia se conoce por vías indirectas, en concreto por su influencia gravitatoria en estrellas y galaxias, cuyos movimientos a menudo no se pueden explicar solo con la gravedad de la materia visible. Pero nadie, repetimos, ha logrado aún detectar directamente ni una sola partícula de materia oscura.
Ahora, Evan Kirby, astrónomo del Instituto de Tecnología de California, se ha dado cuenta de que la galaxia del Triángulo II, una pequeña galaxia satélite de la nuestra, al lado mismo de la Vía Láctea, muestra la mayor concentración de materia oscura observada hasta ahora en cualquier galaxia del Universo. Su trabajo se acaba de publicar en Astrophysical Journal Letters.

Al borde de la Vía Láctea

Triángulo II es una pequeña y débil galaxia, situada justo en el borde de nuestra Vía Láctea y que apenas contiene un millar de estrellas. Para calcular su masa, Kirby midió la velocidad de seis estrellas de este pequeño vecino galáctico alrededor de su centro, y se ha dado cuenta de que su masa es mucho mayor de la que correspondería a solo mil estrellas.
«Observar esta galaxia es todo un desafío -explica el investigador-. De hecho,solo seis de sus estrellas tienen el brillo suficiente como para ser detectadas con el telescopio Keck». Midiendo la velocidad de esas seis estrellas, Kirby pudo calcular la cantidad de gravedad a la que estaban sometidas, y por lo tanto determinar la masa de la galaxia.
El resultado fue toda una sorpresa. «La masa total que calculé es mucho, mucho mayor que la del número total de estrellas -afirma el científico, lo que implica que allí hay una enorme cantidad de materia oscura densamente empaquetada y que contribuye a la masa total. El ratio entre materia oscura y materia luminosa es el mayor que conocemos en cualquier otra galaxia. Después de hacer las mediciones, lo único que pude pensar fue ´wow´».
Por esa razón, Triángulo II se ha convertido en uno de los mejores candidatos que existen para tratar de detectar directamente la elusiva firma de la materia oscura. De hecho, se piensa que ciertas partículas (hipotéticas) de materia oscura, llamadas WIMPs supersimétricos (partículas masivas de interacción débil), pueden colisionar y aniquilarse mutuamente dejando como prueba un pequeño estallido de rayos gamma. Y eso sí que podríamos detectarlo desde la Tierra.

Ruido galáctico

Por supuesto, la tarea no resulta sencilla. De hecho, y aunque las teorías actuales predicen que la materia oscura está produciendo rayos gamma prácticamente por todo el Universo, detectar esa radiación en particular en medio del «ruido galáctico» que producen todas las demás fuentes (empezando por los propios rayos gamma emitidos por los púlsares) supone un desafío enorme. Sin embargo, Triángulo II es una galaxia muy tranquila, que ni siquiera dispone de reservas de gas y otros materiales necesarios para formar nuevas estrellas. Por esa razón, los astrónomos la consideran una galaxia «muerta». En medio de tanta calma, cualquier señal de rayos gamma que se produjera allí sería, en principio, claramente visible y fácil de detectar.
Sin embargo, aún no se ha logrado confirmar definitivamente que lo que ha logrado medir Kirby es, en realidad, la masa total de la galaxia. En efecto, otro grupo de investigadores de la universidad francesa de Estrasburgo midió recientemente la velocidad de una serie de estrellas que están justo en la periferia de Triángulo II, y determinó que se movían más rápido que las que se encuentran más cerca del centro de la galaxia. Un comportamiento que es justo el contrario del esperado y que podría sugerir que esta pequeña galaxia está siendo «expulsada» por la propia gravedad de la Vía Láctea.
«Mi próximo paso -explica Kirby- será tomar medidas que puedan confirmar, o desmentir, los hallazgos de estos otros grupos de investigadores. Y si resulta que, al final, las estrellas exteriores no se están moviendo más deprisa que las interiores, entonces la galaxia podría estar en lo que conocemos como ´equilibrio dinámico´. Y eso la convertiría en el mejor candidato que tenemos para la detección de materia oscura con rayos gamma».

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