China Encuentra Señales de Materia Oscura en el Espacio

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China y la Materia Oscura

En medio de los últimos avances en la física cuántica y la búsqueda de la misteriosa materia oscura por parte de científicos estadounidenses y europeos, China continúa esforzándose para alzar la voz en esta área del conocimiento. El país asiático lideró su primera misión espacial y encontró posibles indicios reales de materia oscura. Si bien estas no son pruebas 100% concretas, puede decirse que son los primeros datos de observación reales que aporta la misión. Ésta fue diseñada exclusivamente para ampliar los avances en astrofísica, por lo que representa de alguna forma el progreso continuo de China como potencia mundial.

La búsqueda de materia oscura le ha quitado el sueño a los astrofísicos durante siglos. Todo comenzó cuando el astrónomo suizo, Fritz Zwicky, descubrió por primera vez que la masa de todas las partículas del cúmulo de galaxias de Coma, constituía nada más que un 1% de la masa requerida para generar la gravedad suficiente y necesaria que evitaría la descomposición de éste cúmulo. Desde entonces, los físicos han inferido la existencia de una materia oscura a partir de este efecto gravitatorio necesario sobre la materia visible.

Imagen del cúmulo Coma, captado por el telescopio Hubble. Foto: Wikimedia.org

La nave espacial que China diseñó para buscar una supuesta señal de desintegración de materia oscura, entendida como partículas masivas de débil interacción o WIMP. (provenientes de las de fuerte interacción) se denominó Dark Matter Particle Explorer (DAMPE).

DAMPE fue lanzada en diciembre de 2015 desde el Centro de Lanzamiento de Satélites Jiuquan, en el desierto de Gobi, a una distancia de aproximadamente 1.600 km al oeste de Beijing. Su principal herramienta está constituida por finas y sensibles placas metálicas que se entrecruzan y orientan para juntas observar en una sola dirección. Del mismo modo, es capaz de observar la energía, los vectores y la carga eléctrica de las partículas que componen los rayos cósmicos, especialmente los electrones y los positrones.

Fuerzas de la Oscuridad Cósmica

Los rayos cósmicos se originan a partir de fenómenos astrofísicos normales, por ejemplo, supernovas en otras partes de la galaxia. Sin embargo, si la materia oscura está compuesta de WIMPs, estas partículas se aniquilarían esporádicamente entre sí y crearían pares de electrones y positrones. Así, estos pares son detectados como una cantidad excesiva de materia en medio de la amalgama de partículas procedentes de objetos astrofísicos.

En sus primeros 530 días, DAMPE detectó 1.5 millones de electrones y positrones de rayos cósmicos que no tenían un umbral específico de energía. Los investigadores normalmente esperan ver una leve variación de energía de partículas, sin embargo, en esta oportunidad los experimentos mostraron un comportamiento anómalo en esa variación. Chang Jin, líder de la colaboración del Observatorio Púrpura de la Montaña (PMO) de la Academia China de Ciencia (CAS), en Nanjing, afirmó en una reciente publicación en Science Magazine, que los datos encontrados “pueden ser evidencia de materia oscura, sin embargo, la interrupción de la curva también podría provenir de otra fuente de rayos cósmicos”.

Imagen compuesta de un cúmulo de galaxias, tomada por el telescopio espacial Hubble, que muestra la creación de un efecto de lente gravitacional. Se supone que este efecto se debe, en gran parte, a la interacción gravitatoria con la materia oscura. Foto: Wikimedia.org

Igualmente, Chang Jin añadió: “Encontramos una anomalía convincente en la sección de alta energía, esta sube y baja constantemente. Es algo con lo que no se contaba y que incluso la astrofísica no puede explicar”. Por otro lado, también señaló que la nave DAMPE, fue programada en un principio para una misión de 3 años en el espacio, aunque ahora se estima que esta funcione por al menos 5 años gracias a su buen desempeño.

Si bien no existe certeza respecto si DAMPE podrá –o no– resolver el misterio de la materia oscura, un informe de la revista Science, al igual que David Spergel –astrofísico de la Universidad de Princeton (EE.UU.), aseguran que la incursión china en la cuestión de la materia oscura sin duda aportará para nuestra comprensión acerca de la aceleración de los rayos cósmicos y, del mismo modo, revelará los procesos físicos que subyacen a este tipo de impactos espaciales, ocurridos generalmente alrededor de supernovas y púlsares.

Fuentes: Science Magazine, Science.com, LiveScience.com

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