Durante casi un siglo, los científicos han inferido la existencia de materia oscura, una sustancia invisible que constituye aproximadamente el 85% de la masa del universo. Ahora, una investigación dirigida por Tomonori Totani en la Universidad de Tokio sugiere la primera observación directa de su presencia utilizando el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA. Este avance podría remodelar nuestra comprensión tanto de la astrofísica como de la física de partículas.
La larga búsqueda de la materia invisible
El concepto de materia oscura surgió a partir de observaciones realizadas en la década de 1930. El astrónomo Fritz Zwicky observó que las galaxias dentro del Cúmulo de Coma se movían demasiado rápido para permanecer unidas únicamente por su masa visible. Más tarde, el trabajo de Vera Rubin en la década de 1970 demostró que las estrellas en los bordes de las galaxias espirales giraban a velocidades inesperadamente altas, lo que sugiere además la existencia de masas invisibles que influyen en su movimiento. Estos hallazgos llevaron a la conclusión de que las galaxias están incrustadas en vastos halos de materia oscura invisibles, que se extienden mucho más allá de las estructuras visibles que observamos.
¿Por qué es importante esto?
La composición del universo está marcadamente desequilibrada: sólo alrededor del 15% de su materia es materia “ordinaria” con la que interactuamos a diario (estrellas, planetas, personas). El 85% restante es materia oscura que, por definición, no interactúa con la luz. Esto lo hace invisible para los telescopios… hasta ahora. El descubrimiento de una señal potencial llenaría un enorme vacío en nuestra comprensión del cosmos.
Firma de rayos gamma confirmada
El equipo de Totani enfocó el telescopio Fermi en el centro de la Vía Láctea, donde se espera que se concentre la materia oscura. Identificaron una emisión única de rayos gamma con una energía de 20 gigaelectronvoltios, que se extiende en forma de halo, consistente con los modelos teóricos de distribución de la materia oscura.
La firma de energía se alinea con las predicciones de Partículas masivas de interacción débil (WIMP), candidatos hipotéticos de materia oscura que se aniquilan al colisionar, liberando rayos gamma. Totani afirma que ningún otro fenómeno astronómico conocido explica fácilmente la señal observada. Si se confirma, esta sería la primera vez que la humanidad “ve” directamente la materia oscura, lo que implicaría la existencia de una nueva partícula más allá del Modelo Estándar actual de física de partículas.
¿Qué sigue?
Si bien los hallazgos son prometedores, la comunidad científica requiere una mayor validación. Se necesitan más datos para descartar otras posibles explicaciones y fortalecer la evidencia. Totani anticipa que las observaciones continuas solidificarán la detección de materia oscura o revelarán interpretaciones alternativas. La investigación, publicada en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, marca un paso significativo para desentrañar uno de los mayores misterios del universo.
La confirmación de esta señal no sólo completaría una búsqueda de larga data en astrofísica, sino que también abriría nuevas vías para explorar la naturaleza fundamental de la materia y la energía en el universo.
