Algo en lo profundo del corazón de la galaxia de la Vía Láctea brilla con radiación gamma, y nadie puede saber con seguridad qué podría ser.
La colisión de materia oscura ha sido propuesta, descartada y luego tentativamente reconsiderada.
Los objetos densos que giran rápidamente llamados púlsares también se consideraron fuentes candidatas de los rayos de alta energía. antes de ser despedido como muy pocos en número para hacer que las sumas funcionen.
Un estudio realizado por investigadores de Australia, Nueva Zelanda y Japón podría dar nueva vida a la explicación del púlsar, revelando cómo podría ser posible exprimir un poco de luz solar intensa de una población de estrellas giratorias sin romper ninguna regla.
La radiación gamma no es el tono típico de la luz solar. Requiere algunos de los procesos más energéticos del Universo para producir. Estamos hablando de agujeros negros colisionando, materia siendo azotada hacia la velocidad de la luz, antimateria combinándose con tipos de procesos de materia.
Por supuesto, el centro de la Vía Láctea tiene todas estas cosas en abundancia. Entonces, cuando miramos a los cielos y consideramos todos los fragmentos de materia que chocan, los agujeros negros en espiral, los púlsares zumbantes y otros procesos astrofísicos, esperaríamos ver un brillo gamma saludable.
Pero cuando los investigadores usó el telescopio Fermi de la NASA para medir el intenso brillo dentro del corazón de nuestra galaxia hace unos diez años, encontraron que había más de esta luz de alta energía de lo que podían explicar: lo que se conoce como el Exceso del Centro Galáctico.
Una posibilidad emocionante involucra fragmentos de materia invisibles que chocan entre sí en la noche. Estas partículas masivas que interactúan débilmente, una categoría hipotética de materia oscura comúnmente descrita como WIMP, se cancelarían entre sí a medida que se juntan, dejando nada más que radiación para marcar su presencia.
Es una explicación divertida para considerar, pero también es ligera en evidencia.
“La naturaleza de la materia oscura es completamente desconocida, por lo que cualquier pista potencial genera mucha emoción”. dice astrofísico Roland Crocker de la Universidad Nacional de Australia.
“Pero nuestros resultados apuntan a otra fuente importante de producción de rayos gamma”.
Esa fuente es el púlsar de milisegundos.
Para hacer uno, toma una estrella mucho más grande que la nuestra y deja que su fuego se apague. Eventualmente se derrumbará en una bola densa no mucho más ancha que una ciudad, donde sus átomos se agrupan tan estrechamente que muchos de sus protones se convierten lentamente en neutrones.
Este proceso genera campos magnéticos súper fuertes que canalizan las partículas entrantes en corrientes de flujo rápido que brillan con radiación.
Dado que el objeto está girando, estas corrientes giran alrededor de los polos de la estrella como los faros más grandes del Universo, por lo que parece pulsar con energía. Las estrellas pulsantes que giran cientos de veces por segundo se conocen como púlsares de milisegundos, y sabemos mucho sobre las condiciones en las que es probable que se formen.
“Los científicos han detectado previamente emisiones de rayos gamma de púlsares de milisegundos individuales en la vecindad del Sistema Solar, por lo que sabemos que estos objetos emiten rayos gamma”. dice Crocker.
Sin embargo, para emitirlos, necesitarían una cantidad generosa de masa para alimentarse. Sin embargo, se cree que la mayoría de los sistemas de púlsares en el centro de la Vía Láctea son demasiado débiles para emitir algo más energético que los rayos X.
Sin embargo, puede que ese no sea siempre el caso, especialmente si las estrellas muertas de las que emergieron son de una variedad particular de enanas blancas ultramasivas.
Según Crocker, si suficientes de estos pesos pesados se convirtieran en púlsares y se aferraran a sus compañeros binarios, proporcionarían la cantidad justa de radiación gamma para igualar las observaciones.
“Nuestro modelo demuestra que la emisión integrada de una población completa de tales estrellas, alrededor de 100.000 en número, produciría una señal totalmente compatible con el Exceso del Centro Galáctico”. dice Crocker.
Al ser un modelo puramente teórico, es una idea que ahora necesita una generosa dosis de evidencia empírica. Sin embargo, a diferencia de las sugerencias basadas en la materia oscura, ya sabemos exactamente qué buscar.
Esta investigación fue publicada en Naturaleza Astronomía.