jueves, 6 de septiembre de 2012

Por qué el satélite Planck no ha hallado la “primera prueba” de la materia oscura


Me ha sorprendido la noticia “Hallan la primera «prueba física» de la materia oscura,”  El subtítulo aclara que el titular es erróneo “Una neblina alrededor del centro de la Vía Láctea puede ser la primera evidencia directa de este fenómeno.” Aún así, la redacción de la noticia no me parece apropiada.
 Por ejemplo, la imagen que la ilustra no es de Planck, sino una composición de una imagen de Planck y otra de Fermi/LAT.
 ¿Por qué la aniquilación de materia oscura y la producción de pares electrón-positrón no puede explicar estas burbujas de rayos gamma? 
Porque las burbujas tienen bordes muy bien definidos que esta hipótesis no puede explicar de ninguna forma.
 La hipótesis más razonable ahora mismo es que la burbuja es resultado de la interacción del chorro de rayos gamma observado por Fermi LAT, ver la figura de abajo, cuyo origen es el agujero negro central de nuestra galaxia;
 el campo magnético galáctico al interaccionar con el chorro generaría estas dos grandes burbujas. 
Nuestro superagujero negro Sgr A* está inactivo porque no acreta materia
 de forma continua, sin embargo, de vez en cuando cae materia en su interior y se produce el chorro que ha sido observado por Fermi/LAT. 
Los interesados en el artículo técnico, que solo menciona la materia oscura en la introducción como una de las posibles hipótesis para explicar el fenómeno, es Planck Collaboration, “Planck Intermediate Results. IX. Detection of the Galactic haze with Planck,” Submitted to Astronomy and Astrophysics, arXiv:1208.5483, 27 Aug. 2012. Una explicación breve del porqué la materia oscura es una hipótesis poco razonable para explicar este fenómeno en Gregory Dobler, “A Last Look at the Microwave Haze/Bubbles with WMAP,” The Astrophysical Journal 750: 17-25, 2012 [arXiv:1109.4418]. 


La señal observada por Planck, Femit/LAT y WMAP “ha suscitado un gran interés en los últimos años en la comunidad científica. 
La explicación que se ha ido imponiendo es la de emisión sincrotrón, un mecanismo de radiación electromagnética que se origina por la interacción de electrones acelerados hasta muy altas velocidades con el campo magnético de nuestra Galaxia. El problema está en que la pendiente del espectro de la señal detectada, que ha sido ahora medida por Planck con mayor precisión, 
no coincide con lo que se espera para la radiación sincrotrón cuando ésta es originada por electrones que han obtenido su energía 
a partir explosiones de supernova.”
“Una [alternativa] atractiva es que [la señal sea debida a] la aniquilación de partículas de materia oscura.
 Sin embargo, hay algunas características morfológicas de las observaciones de Fermi que no concuerdan con este modelo.
 Por otro lado, hay otras hipótesis que han sido propuestas para el origen de estos electrones de alta energía, como por ejemplo la presencia de chorros astrofísicos generados por acreción de materia hacia un agujero negro en centro de la Galaxia, la presencia de vientos galácticos, o la existencia de un ritmo de producción de energía a partir de explosiones de supernova en nuestra Galaxia mayor del habitual.”
“Por ello, aunque la posibilidad de la detección indirecta de materia oscura pudiera parecer la más atractiva, por sus implicaciones cosmológicas, parece claro que una confirmación de esta hipótesis requiere de datos más precisos, como los que puede producir Planck en el futuro, cuando se hayan recolectado más datos, u otros experimentos como Quijote-CMB, que es actualmente desarrollado en el Instituto de Astrofísica de Canarias.”