Los científicos, desconcertados ante la misteriosa señal del Cúmulo de Perseo

Los científicos, desconcertados ante la misteriosa señal del Cúmulo de Perseo

Publicado por el Mar 1, 2016

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«Lo que encontramos no podía ser explicado por la Física conocida», dicen los investigadores.

“No podía creer en lo que estaba viendo”, afirmaba Esra Bulbul, del Harvard Center for Astrophysics, tras comprobar una y cien veces sus instrumentos. Era el mes de Julio de 2014 y, según sus palabras, “lo que encontramos, a primera vista, no podía ser explicado por la Física conocida”. En el momento de su hallazgo, la investigadora se encontraba trabajando junto a media docena de colegas. Manejaba el telescopio espacial de rayos X Chandra y exploraba el cúmulo de Perseo, un gigantesco enjambre de galaxias a 250 millones de años luz de la Tierra. Imaginemos una nube de gas en la que cada átomo fuera una galaxia completa. Eso nos dará una idea del aspecto que tiene el cúmulo de Perseo, uno de los objetos más masivos del Universo conocido. Todo el cúmulo, además, está rodeado por una enorme “atmósfera” de plasma supercaliente. Y es ahí, en ese plasma, donde se originó el misterio.

La “atmósfera” del cúmulo está llena de iones de diversas sustancias y metales, cada uno de los cuales produce un “pico” o línea característica en el espectro de los rayos X. Esas líneas pueden ser observadas y estudiadas con el telescopio espacial Chandra, y dado que cada una de ellas corresponde a un elemento, el método se utiliza para averiguar de qué están hechos los objetos que los astrónomos observan en el espacio. “Todas las líneas -explica Bulbul-, se producen a niveles bien conocidos de energías de rayos X”.

Sin embargo, en 2012, cuando Bulbul recopilaba los datos recogidos por Chandra durante una observación de 17 días, en el espectro surgió una línea que, sencillamente, no debería existir. “Apareció una línea en el rango de los 3,56 Kev (kiloelectronvoltios) -recuerda la investigadora- que no se correspondía con ninguna transición atómica conocida. Fue una enorme sorpresa”.

Al principio, ni siquiera la propia Bulbul podía creerlo. “Me llevó mucho tempo convencerme de que esa línea no era un artefacto del propio detector -afirma-, ni tampoco una línea atómica ya conocida. Llevé a cabo análisis detallados, analicé y volví a analizar los datos, los dividí entre diferentes grupos de investigadores, y los comparé con los de otros cuatro detectores a bordo de otros dos observatorios diferentes. Pero ninguno de esos esfuerzos hicieron que las líneas desaparecieran”.

En pocas palabras, la nueva y misteriosa línea era algo muy real. Y su autenticidad volvió a ser confirmada cuando el equipo de Bulbul encontró una firma espectral idéntica en las emisiones de rayos X de otros 73 cúmulos de galaxias diferentes. Esos datos, además, fueron recogidos por el telescopio espacial europeo XMM Newton, un instrumento completamente independiente de Chandra.

Para colmo, y apenas una semana después de que Bulbul y su equipo publicaran sus resultados, otro grupo de investigadores dirigidos por Alexey Boyarsky, de la Universidad holandesa de Leiden, reportaba el mismo tipo de líneas espectrales, halladas con el telescopio XMM Newton y, esta vez, en la vecina galaxia de Andrómeda.

«Bulbulon»

Si esas líneas no corresponden a ningún tipo concido de materia, ¿De dónde proceden entonces? Las sospechas, llegados a este punto, se centran sobre otra clase de materia, por ahora desconocida: la materia oscura. “Tras publicar el artículo -recuerda Bulbul- los físicos teóricos empezaron a especular con hasta 60 tipos diferentes de materia oscura que pudieran explicar esa firma en el espectro. Algunos de ellos llegaron incluso a bromear sobre el tema, llamando ´bulbulon´a la partícula desconocida”.

Entre la gran variedad de candidatos de materia oscura capaces de producir una línea espectral como la observada se encuentran los axiones, los neutrinos estériles o los hipotéticos “módulos de materia oscura” que podrían surgir del “rizado” de dimensiones extra en el marco de la teoría de cuerdas.

Pero lo cierto es que el misterio continúa, y que para resolverlo habrá que esperar, probablemente, a disponer de nuevos instrumentos de observación. Los investigadores esperan que el telescopio avanzado de rayos X Astro H, lanzado hace unos meses por la agencia espacial japonesa, pueda ayudar a esclarecer la cuestión. En efecto, el instrumento cuenta con una nueva clase de detector, desarrollado por la NASA y la Universidad de Wisconsin, que podría ser capaz de medir la misteriosa línea con mucha más precisión de lo que ha sido posible hasta ahora.

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