Científicos podrían haber “visto” materia oscura por primera vez en la historia

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Una vista del núcleo de la Vía Láctea en luz gamma captada por el telescopio espacial Fermi. Crédito: NASA/DOE/Fermi LAT.
Imagen del corazón galáctico revelado en emisión gamma gracias al observatorio espacial Fermi. Crédito: NASA/DOE/Fermi LAT

Un análisis reciente de datos del Fermi Gamma-Ray Space Telescope ha revelado algo que está inquietando a la comunidad científica: un resplandor de rayos gamma extremadamente energéticos en el halo de la Vía Láctea que no encaja con ninguna fuente conocida. Según el astrónomo japonés Tomonori Totani, este podría ser el rastro más convincente hasta ahora de la materia oscura.

El hallazgo, publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, se basa en un examen minucioso de quince años de observaciones. Lo sorprendente no es solo el brillo en sí, sino su energía: cerca de 20 gigaelectronvoltios. (Un gigaelectronvoltio es una unidad usada para medir energía a escalas subatómicas; equivale a mil millones de electronvoltios).

Esa cifra coincide notablemente con lo que se espera cuando partículas hipotéticas llamadas WIMPs —siglas en inglés de “partículas masivas débilmente interactivas”— se aniquilan entre sí. Estas partículas son uno de los candidatos más estudiados para explicar la materia oscura, una forma de materia que no emite luz y solo se detecta por los efectos gravitatorios que produce.

La materia visible en el Universo, es decir, todo lo que podemos ver y medir directamente, representa apenas alrededor del 16%. El otro 84% está compuesto, según los modelos actuales, por materia oscura, cuyo origen sigue siendo uno de los enigmas más profundos de la física moderna.

Mapa de intensidad de rayos gamma que muestra únicamente el componente del halo, cubriendo unos 100 grados en dirección al centro de la galaxia. La franja gris en la parte central marca el plano galáctico, excluido del análisis para evitar la intensa emisión astrofísica. Crédito: Tomonori Totani, Universidad de Tokio.

Representación de la intensidad de rayos gamma limitada al halo galáctico, con una extensión aproximada de 100 grados hacia el centro de la Vía Láctea. La barra gris señala el plano galáctico, retirado del análisis por su fuerte emisión astrofísica. Crédito: Tomonori Totani, Universidad de Tokio.

Aunque los astrónomos han buscado señales similares en el centro de la galaxia —una región saturada de fuentes de rayos gamma— esta es la primera vez que un resplandor aparece tan definido en el halo galáctico, la vasta burbuja de gas, polvo y radiación que envuelve la Vía Láctea.

Para aislar esta señal extremadamente débil, Totani recurrió a un conjunto de datos excepcionalmente grande. Los rayos gamma en el halo son raros, por lo que se necesitan millones de ellos para distinguir un patrón real del simple ruido estadístico. Tras eliminar contribuciones de fuentes conocidas —como las “burbujas de Fermi” y los puntos brillantes dispersos— el mapa resultante reveló un brillo tenue, esférico y con un pico en el nivel de energía esperado si hubiera aniquilación de materia oscura.

Nada de esto constituye una prueba definitiva, pero es un indicio difícil de ignorar. Como explica Totani: “Si esto se confirma, sería la primera vez que la humanidad logra ‘ver’ la materia oscura”. Y ese sería un golpe monumental, porque implicaría la existencia de partículas nuevas no contempladas en el Modelo Estándar, la teoría que describe todas las partículas conocidas del Universo.

Aun así, el camino para validar este resultado será largo. Se necesitarán análisis independientes, nuevas técnicas para descartar procesos astrofísicos alternativos que puedan generar el mismo tipo de brillo, y búsquedas del mismo patrón en otros entornos, como galaxias enanas, que son excelentes laboratorios para estudiar la materia oscura.

Aunque tomará años llegar a una conclusión firme, este resplandor de rayos gamma con la energía justa, en el lugar justo, es un paso prometedor hacia la resolución de una pregunta planteada hace casi un siglo por el astrónomo suizo Fritz Zwicky: ¿de qué está hecha realmente la mayor parte del Universo?


Fuentes, créditos y referencias:

Totani, T. (2025). 20 GeV halo-like excess of the Galactic diffuse emission and implications for dark matter annihilation. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2025(11), 080. doi.org/10.1088/1475-7516/2025/11/080 

En arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2507.07209

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