Próxima misión de rayos gamma podría detectar la materia oscura

 Un nuevo satélite de la NASA con una potente visión de rayos gamma está prevista para su lanzamiento el 3 de junio.

Observará la muerte de estrellas masivas, estudiará el cielo en rayos gamma buscando objetos desconocidos, y podría incluso fijar la naturaleza de la misteriosa materia oscura que impregna el universo.

GLAST escudriñará el cielo en las regiones poco exploradas del espectro de rayos gamma (Ilustración: NASA)

El Telescopio Espacial de Rayos Gamma de Gran Área (GLAST), con un coste de 700 millones de dólares, tiene previsto su lanzamiento en la órbita terrestre a las 1645 GMT desde Cabo Cañaveral en Florida, Estados Unidos. Lleva consigo un telescopio de rayos gamma de una sensibilidad sin precedentes y un monitor que puede detectar radiación procedente de violentos eventos cósmicos llamados estallidos de rayos gamma.

La misión proporcionará el primer estudio detallado del cuelo en una parte mayormente inexplorada del espectro de energía, como son los rayos gamma, la forma de radiación de energía más alta.

El Telescopio de Gran Área (LAT) del observatorio es sensible a los rayos gamma con energías entre los 20 mega-electronvoltios (MeV) y 300 giga-electronvoltios (GeV). El rango de 10 a 100 GeV es mayormente invisible a los telescopio terrestres y estaba apenas muestreado por el predecesor de GLAST, el Observatorio de Rayos Gamma Compton.

“La historia nos dice que cuando abrimos una nueva banda de exploración en el espectro electromagnético, se realizan nuevos descubrimientos”, dijo el científico jefe de GLAST Steven Ritz del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, en una rueda de prensa sobre GLAST en Goddard en 2007.

Aniquilando WIMPs

El espectro alrededor de los 100 GeV ofrece la posibilidad de un avance especialmente grande – la posibilidad de identificar la naturaleza de la materia oscura. La materia oscura es una sustancia invisible que pesa más que la materia común en el universo y que hasta ahora sólo ha sido detectada por su influencia gravitatoria sobre la materia común.

La explicación más popular dice que la materia oscura está hecha de partículas de elementos exóticos que raramente interactúan con la materia común. Se ha propuesto todo un zoológico de dichas partículas masivas de interacción débil (WIMPs), tales como los neutralinos y axiones, pero los experimentos terrestres han fallado hasta el momento al confirmar su existencia.

Se espera que los WIMPs se aniquilen y liberen rayos gamma cuando impacten entre sí. Cuando GLAST abra sus ojos al cielo, podría ver puntos brillantes debidos a cúmulos de materia oscura espolvoreados por toda la galaxia. Tales cúmulos se predicen en la teoría, pero si GLAST será capaz de detectarlo es muy incierto.

Depende exactamente de lo que esté hecha la materia oscura – algunos tipos de WIMPs producirían unas señales más potentes que otros – y de cómo de bien pueda distinguir GLAST una señal de materia oscura de otra fuente de rayos gamma, tales como los restos de una supernova.

Evaporación de agujeros negros

“El peso de la prueba es muy alto en un gran descubrimiento como este – tienes que demostrar que tu señal no se debe a otro proceso astrofísico”, dijo Ritz. Para aproximadamente la mitad de los tipos de partículas de materia oscura que los teóricos prevén, la señal puede ser demasiado débil para distinguirla de las fuentes comunes, añade.

Aunque el potencial para una detección de materia oscura es incierta, GLAST está destinado a proporcionar una rica información sobre algunos de los eventos más violentos del universo. Estos estallidos de rayos gamma pueden emitir más energía en cuestión de segundos que el Sol a lo largo de toda su vida. La mayoría de estos estallidos se cree que son el resultado del colapso de estrellas masivas y de colisiones entre estrellas de neutrones, aunque los orígenes aún son misteriosos.

El Monitor de Estallidos de GLAST (GBM) es lo bastante sensible como para detectar alrededor de 200 estallidos de rayos gamma cada año, aproximadamente un índice que duplica el del satélite Swift de la NASA, un observatorio de estallidos de rayos gamma que se lanzó en 2004. GLAST puede ver rayos gamma a lo largo de un espectro de energías mucho más amplio que Swift, el cual dará a los científicos una visión más completa de estos eventos.

También hay una remota posibilidad de que GLAST pudiera observar rayos gamma de las explosiones de agujeros negros microscópicos. De acuerdo con algunas teorías, estos diminutos agujeros negros primordiales se habrían formado en la violencia del propio Big Bang. Dependiendo de con qué masa nacieran, podrían estar evaporándose hoy en estallidos de rayos gamma a través de un proceso conocido como radiación de Hawking.

---

Autor: David Shiga
Fecha Original:27 de mayo de 2008
Enlace Original

Vía: Ciencia Kanija