La NASA recibe una señal extraña e inexplicable desde fuera de nuestra galaxia
Los datos del telescopio Fermi de la NASA revelan una sorprendente señal de rayos gamma fuera de nuestra galaxia, potencialmente relacionada con las partículas cósmicas más energéticas, y que sugiere nuevos fenómenos por identificar. Los astrónomos que analizan trece años de datos del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA han hallado una característica inesperada y aún inexplicable fuera de nuestra galaxia.
La señal de rayos gamma y el misterio cósmico
Curiosamente, la señal de rayos gamma se encuentra en una dirección similar y con una magnitud casi idéntica a la de otra característica inexplicable, producida por algunas de las partículas cósmicas más energéticas jamás detectadas.
Los resultados se publicaron el 10 de enero en The Astrophysical Journal Letters.
«Es un descubrimiento completamente fortuito», dijo Alexander Kashlinsky, cosmólogo de la Universidad de Maryland y del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, que presentó la investigación en la 243ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Nueva Orleans. «Encontramos una señal mucho más fuerte, y en una parte distinta del cielo, que la que buscábamos».
Investigación del fondo cósmico de microondas
El equipo buscaba una característica de rayos gamma relacionada con el CMB (fondo cósmico de microondas), la luz más antigua del universo. Los científicos afirman que el CMB se originó cuando el universo caliente y en expansión se enfrió lo suficiente como para formar los primeros átomos, un acontecimiento que liberó un estallido de luz que, por primera vez, pudo impregnar el cosmos. Estirada por la posterior expansión del espacio durante los últimos 13.000 millones de años, esta luz se detectó por primera vez en forma de tenues microondas por todo el cielo en 1965.
Estructura dipolar en el CMB
En la década de 1970, los astrónomos se dieron cuenta de que el CMB tenía una estructura dipolar, que posteriormente fue medida con gran precisión por la misión COBE (Explorador del Fondo Cósmico) de la NASA. El CMB es aproximadamente un 0,12% más caliente, con más microondas que la media, hacia la constelación de Leo, y más frío en la misma proporción, con menos microondas que la media, en la dirección opuesta. Para estudiar las diminutas variaciones de temperatura del CMB, es necesario eliminar esta señal. En general, los astrónomos consideran que el patrón es el resultado del movimiento de nuestro propio sistema solar con respecto al CMB, a unos 370 kilómetros por segundo.
Este movimiento dará lugar a una señal dipolar en la luz procedente de cualquier fuente astrofísica, pero hasta ahora el CMB es el único que se ha medido con precisión. Buscando el patrón en otras formas de luz, los astrónomos podrían confirmar o cuestionar la idea de que el dipolo se debe enteramente al movimiento de nuestro sistema solar.
Un dipolo de rayos gamma sorprende a los investigadores
El equipo razonó que sumando muchos años de datos del LAT (Large Area Telescope) de Fermi, que escanea todo el cielo muchas veces al día, podría detectarse un patrón de emisión dipolar relacionado en los rayos gamma. Gracias a los efectos de la relatividad, el dipolo de rayos gamma debería amplificarse hasta cinco veces con respecto al CMB detectado actualmente.
Los científicos combinaron trece años de observaciones del Fermi LAT de rayos gamma por encima de unos 3.000 millones de electronvoltios (GeV); a modo de comparación, la luz visible tiene energías entre unos 2 y 3 electronvoltios. Eliminaron todas las fuentes resueltas e identificadas y eliminaron el plano central de nuestra Vía Láctea para analizar su fondo extragaláctico
«Encontramos un dipolo de rayos gamma, pero su pico está situado en el cielo meridional, lejos del CMB, y su magnitud es diez veces mayor de lo que cabría esperar a partir de nuestro movimiento», explica Chris Shrader, coautor del estudio y astrofísico de la Universidad Católica de América en Washington y de Goddard. «Aunque no es lo que buscábamos, sospechamos que puede estar relacionado con una característica similar registrada en los rayos cósmicos de mayor energía».
Los rayos cósmicos son partículas cargadas aceleradas, en su mayoría protones y núcleos atómicos. Las partículas más raras y energéticas, denominadas UHECR (rayos cósmicos de energía ultraalta), transportan más de mil millones de veces la energía de los rayos gamma de 3 GeV, y su origen sigue siendo uno de los mayores misterios de la astrofísica.