Encuentran un misterioso espectro de rayos X en el cúmulo de Perseo

Astrofísicos han encontrado con el telescopio espacial Chandra de la NASA una línea espectral de rayos X en el cúmulo de Perseo que no saben clasificar.
"No podía creer lo que veía", dice Esra Bulbul del Centro Harvard para la Astrofísica. "Lo que encontramos, a primera vista, no se podría explicar por la física conocida."
Junto con un equipo de más de media docena de colegas, Bulbul ha estado utilizando Chandra para explorar el cúmulo de Perseo, un enjambre de galaxias a unos 250 millones de años luz de la Tierra. Es uno de los objetos más masivos conocidos en el Universo, y se encuentra inmerso en un enorme "atmósfera" de plasma supercaliente. Es allí donde reside el misterio.
Bulbul explica: "La atmósfera del grupo está lleno de iones como el Fe XXV, Si XIV, y S XV. Cada uno produce una línea en el espectro de rayos x, que podemos trazar un mapa utilizando Chandra. Estas líneas espectrales corresponden a energías de rayos x bien conocidas".
Sin embargo, en 2012, cuando Bulbul añadió 17 días de datos de Chandra, una nueva línea apareció donde no debería estar. "Una línea apareció en 3,56 keV (kilo-electrón voltios) que no corresponde a ninguna de transición atómica conocida", dice. "Fue una gran sorpresa."

Al principio, Bulbul no lo creía. "Me tomó mucho tiempo convencerme de que esta línea no es ni un artefacto detector, ni una línea atómica conocida", dice ella. "He hecho comprobaciones muy cuidadosas y he vuelto a analizar los datos. Dividí el conjunto de datos en diferentes subgrupos, y comprobado los datos de otros cuatro detectores a bordo de dos observatorios diferentes. Ninguno de estos procesos hace que la línea desaparezca".
En resumen, parece ser real. La realidad de la línea se confirmó cuando el equipo de Bulbul encontró la misma firma espectral de las emisiones de rayos X en otros 73 cúmulos de galaxias. Esos datos fueron recogidos por el XMM-Newton, un telescopio europeo de rayos X completamente independiente.
Por otra parte, alrededor de una semana después que el equipo de Bulbul publicó su artículo en línea, un grupo diferente dirigido por Alexey Boyarsky ,de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, reportó evidencia de la misma línea espectral en las observaciones del XMM-Newton de la galaxia de Andrómeda. También se ha confirmado la línea en las afueras del cúmulo de Perseo.
¿MATERIA OSCURA?
La línea espectral parece no provenir de ningún tipo conocido de materia, lo que traslada la sospecha a lo desconocido: la materia oscura.
"Después de que presentamos el documento, los teóricos determinaron 60 diferentes tipos de materia oscura que podrían explicar esta línea. Algunos físicos de partículas han denominado jocosamente a esta partícula a 'bulbulon'", dice la astrofísica riendo.
Entre los candidatos de materia oscura que podrían producir este tipo de línea figuran axiones, neutrinos estériles, y los módulos de materia oscura que puedan resultar de dimensiones adicionales en la teoría de cuerdas.
Resolver el misterio podría requerir un nuevo observatorio conjunto. En 2015, la agencia espacial japonesa planea lanzar un telescopio de rayos X avanzado llamado "Astro-H". Cuenta con un nuevo tipo de detector de rayos X, desarrollado en colaboración por la NASA y la Universidad de Wisconsin, que será capaz de medir la línea de misterio con más precisión que en la actualidad. "Tal vez entonces," dice Bulbul, "vamos a llegar al fondo de esto."


Fuente


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