¿Puede la Materia Oscura Explicar el Brillo de Rayos Gamma en la Vía Láctea?

El centro de nuestra galaxia esconde un misterio: un exceso de rayos gamma de alta energía, detectado por el telescopio espacial Fermi, que los científicos no logran explicar del todo. Dos teorías compiten por resolverlo: una población de púlsares ultrarrápidos o la aniquilación de partículas de materia oscura.

Durante años, la teoría de la materia oscura tuvo un gran problema: la forma del brillo no coincidía con la forma esférica que creíamos tenía el halo de materia oscura. Ahora, nuevas simulaciones de alta resolución le dan un giro a la historia, sugiriendo que nuestro halo no es esférico en absoluto.

El problema era de geometría. El exceso de rayos gamma tiene una forma «cuadrada» o «achatada» (boxy), muy similar a cómo se distribuyen las estrellas viejas en el bulbo central de la Vía Láctea. Esto daba puntos a la teoría de los púlsares de milisegundos, ya que se esperaba que siguieran esa misma distribución estelar. Por el contrario, los modelos clásicos de materia oscura asumían un halo esférico y difuso, cuya forma no encajaba con las observaciones de Fermi.

Aquí es donde entra la nueva investigación. Utilizando las simulaciones HESTIA y motivados por los datos del satélite Gaia, que revelaron que la Vía Láctea tuvo un pasado violento, lleno de fusiones con otras galaxias, astrónomos modelaron cómo se distribuiría la materia oscura después de esos eventos. El resultado es clave: las fusiones galácticas deformaron el halo. La materia oscura en el centro de la Vía Láctea no está distribuida en una esfera, sino que está aplanada y es asimétrica, siguiendo de cerca la misma forma «cuadrada» del bulbo estelar.

Este descubrimiento es crucial porque resuelve la principal discrepancia que existía. Si el halo de materia oscura tiene la misma forma que el brillo de rayos gamma observado, la teoría de la aniquilación de WIMPs (partículas de materia oscura) vuelve a ser la principal explicación. Aunque esto no descarta por completo a los púlsares, sí fortalece enormemente el caso de la materia oscura.

La respuesta definitiva la tendrán los observatorios de próxima generación, como el Cherenkov Telescope Array (CTA), que observarán el cielo a energías aún más altas y podrán distinguir finalmente al culpable de este brillo cósmico.

Fuente: Milky Way shows gamma ray excess due to dark matter annihilation