¿Y si la materia oscura viniera en dos estados?        

Por: SISSA Medialab, via phys.org.

09 de abril de 2026

La constelación de la Osa Mayor alberga Messier 101, la Galaxia del Molinete. Esta imagen es una combinación de exposiciones tomadas a través de filtros verdes e infrarrojos con la Cámara Avanzada para Sondeos del Hubble. El campo de visión es de aproximadamente 3,3 por 3,3 minutos de arco. Crédito de la imagen: ESA/Hubble y NASA.

        La ausencia de una señal podría ser en sí misma una señal. Esta es la idea que subyace a un nuevo estudio publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, que pretende redefinir cómo buscamos la materia oscura, demostrando que no siempre es necesario encontrar las mismas “pistas” para interpretarla. En concreto, el estudio sugiere que, incluso si observamos cierto tipo de señal en el centro de nuestra galaxia (un exceso de radiación gamma que podría resultar de la aniquilación de partículas de materia oscura).

El hecho de no detectar la misma señal en otros sistemas, como las galaxias enanas, no es suficiente para descartar esta explicación. De hecho, la materia oscura puede no consistir en una sola partícula, sino en múltiples componentes ligeramente diferentes, cuyo comportamiento varía dependiendo del entorno cósmico. Hasta ahora se conoce que existe y es abundante, pero nunca se ha observado directamente y, por lo tanto, aún desconocemos su naturaleza.

Muchos de los principales modelos de materia oscura la describen como compuesta de partículas. En algunos de estos escenarios, cuando dos partículas se encuentran, pueden aniquilarse, produciendo radiación de alta energía, como los rayos gamma, que los astrónomos intentan detectar. “En estos momentos parece haber un exceso de fotones procedentes de una región aproximadamente esférica que rodea el disco de la Vía Láctea”, explica Gordan Krnjaic, físico teórico del Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi (Fermilab).

Este exceso de fotones gamma observado por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi podría deberse a la aniquilación de materia oscura. Sin embargo, también existen explicaciones alternativas, según las cuales la emisión de rayos gamma sería producida por fuentes astrofísicas como una población de púlsares. Para resolver esta cuestión, es necesario buscar en otra parte. "Si ciertas teorías sobre la materia oscura son ciertas, deberíamos verla en todas las galaxias, por ejemplo, en todas las galaxias enanas", explica Krnjaic.

Sin embargo, Krnjaic y sus colaboradores describen un escenario alternativo, más complejo, que podría explicar la ausencia de una señal en las galaxias enanas, manteniendo al mismo tiempo la interpretación de la señal observada en la Vía Láctea como un posible efecto de la materia oscura. “Lo que intentamos señalar en este artículo es que podría existir un tipo diferente de dependencia ambiental, incluso si la probabilidad de aniquilación es constante en el centro de la galaxia”, explica Krnjaic.

“La materia oscura podría estar compuesta simplemente por dos partículas distintas, y estas dos partículas tendrían que encontrarse para aniquilarse”, señala Krnjaic. La probabilidad de que los dos componentes de la materia oscura se encuentren y se aniquilen también dependería de la proporción entre estas dos partículas dentro de cada sistema astrofísico. Esta proporción podría ser diferente en galaxias como la nuestra, donde ambos tipos de partículas podrían estar presentes en proporciones similares, y en galaxias enanas, donde podría estar fuertemente desequilibrada.

Por lo tanto, el modelo propuesto por Krnjaic y sus colegas representa una alternativa más flexible al escenario estándar más simple, ya que permite la posibilidad de explicar la ausencia de una señal de rayos gamma en las galaxias enanas sin descartar un origen de materia oscura para la señal observada en la Vía Láctea. Sin embargo, esta interpretación no es única y depende de factores astrofísicos adicionales, por lo que es necesario comparar el modelo con una gama más amplia de observaciones.

Fuente:

        https://phys.org/news/2026-04-dark-states.html