La materia oscura, uno de los grandes enigmas del universo, se 'deja ver' un poco
Un telescopio de la NASA asegura haber detectado por primera vez indicios directos de una materia invisible que no absorbe, refleja ni emite luz.
La materia oscura siempre se ha movido entre la intuición científica y el suspense cósmico. Desde que Fritz Zwicky propuso su existencia en los años treinta, los astrónomos aceptan que algo invisible mantiene unidas las galaxias con una fuerza gravitatoria que la materia ordinaria no puede explicar. Casi un siglo después, ese “andamiaje” podría haber dejado una huella detectable por primera vez. Un análisis encabezado por investigadores de la Universidad de Tokio, publicado en Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, sugiere que el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA ha captado una señal compatible con la aniquilación de partículas de materia oscura.
El equipo liderado por el astrofísico Tomonori Totani examinó los datos más recientes del telescopio, que rastrea las fuentes de rayos gamma en el universo. Su análisis identifica una emisión con una energía fotónica de 20 gigaelectronvoltios —“20 mil millones de electronvoltios, una cantidad de energía extremadamente grande”— que se concentra en una estructura de halo alrededor del centro de la Vía Láctea. Esa distribución coincide, según el investigador, con la forma prevista para el halo de materia oscura.
Totani sostiene que el espectro de energía de esa emisión encaja con lo predicho por las llamadas WIMP, las partículas masivas de interacción débil. Estas partículas teóricas no absorben, reflejan ni emiten luz —y por eso permanecen ocultas—, pero cuando dos de ellas chocan se aniquilan y liberan fotones de rayos gamma. “Detectamos rayos gamma con una energía fotónica de 20 gigaelectronvoltios 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”, explica el científico.
El análisis también estima una frecuencia de aniquilación compatible con las predicciones teóricas para WIMP de unas 500 masas de protón. Para el equipo japonés, este conjunto de coincidencias constituye “un fuerte indicio” de la existencia de la señal. “Si esto es correcto, hasta donde sé, sería la primera vez que la humanidad ha ‘visto’ materia oscura. Y resulta que la materia oscura es una nueva partícula no incluida en el modelo estándar actual de física de partículas. Esto supone un gran avance en la astronomía y la física”, afirma Totani en un comunicado de la Universidad de Tokio.
Desde las primeras inferencias de Zwicky, la materia oscura se ha mantenido como una presencia apenas insinuada. La ciencia calcula que compone alrededor del 26% del universo, frente al 4% que ocupa la materia ordinaria. Sin embargo, esa fracción mayoritaria continúa en el terreno de lo hipotético: las partículas que la conforman no interactúan con la fuerza electromagnética y, por tanto, nunca han dejado una señal directa. Los investigadores solo han podido deducir su existencia por sus efectos gravitatorios: mantiene cohesionadas las galaxias y condiciona la evolución de las estructuras cósmicas.
La búsqueda se ha centrado durante años en regiones donde debería concentrarse la materia oscura, como el centro galáctico o las galaxias enanas del halo de la Vía Láctea. El telescopio Fermi, que funciona gracias a una colaboración internacional de más de 150 científicos y pone sus datos a disposición de grupos externos, ha sido una de las herramientas clave en esta caza.
Un hallazgo prometedor… y cuestionado
El estudio japonés no ha tardado en generar entusiasmo y recelo a partes iguales. La propia Universidad de Tokio insiste en que los resultados deben verificarse mediante análisis independientes. Sin esa comprobación, Totani admite que no se puede descartar la posibilidad de que la señal tenga un origen astrofísico más prosaico.
La cautela también domina entre los expertos ajenos al estudio. “Si se confirmarse el hallazgo, sería uno de los grandes descubrimientos en la historia de la ciencia”, señala Miguel Ángel Sánchez Conde, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid y miembro de la colaboración NASA Fermi-LAT. Pero añade que, pese a tratarse de “un trabajo serio”, presenta “grandes incertidumbres” que impiden afirmar que “es la primera vez que se ha visto la materia oscura”.
Juan Abel Barrio, catedrático de la Universidad Complutense de Madrid, cuestiona directamente la calidad del artículo y expresa su confianza en el análisis de los científicos que sí forman parte de la colaboración Fermi. Según recuerda, ese equipo no ha encontrado “ninguna evidencia estadísticamente significativa de rayos gamma provenientes de materia oscura”.
El siguiente paso para resolver el enigma pasa por buscar señales idénticas en otros lugares con alta concentración de materia oscura. Las galaxias enanas del halo galáctico ofrecen un escenario ideal: si muestran emisiones de rayos gamma con la misma energía, el caso de Totani ganará solidez. “Esto podría lograrse una vez que se recopilen más datos, y de ser así, proporcionaría evidencia aún más sólida de que los rayos gamma se originan en la materia oscura”, concluye el investigador.
Por ahora, el hallazgo se queda en el territorio de los indicios fuertes pero no concluyentes. La materia oscura, ese 26% del universo que nadie ha visto de frente, sigue sin entregar su rostro completo. Quizá el selfi no esté del todo enfocado, pero la foto, por primera vez, parece menos imposible.
