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El origen de los misteriosos rayos gamma de la Vía Láctea

El origen de los misteriosos rayos gamma de la Vía Láctea

Por: Monica Young | 26 de mayo de 2017

La región central de nuestra galaxia está produciendo rayos gamma, pero los astrónomos todavía están debatiendo si los pulsares o la materia oscura son la fuente. Tres estudios recientes abordan el debate de frente.


Un número inesperado de rayos gamma emanan del centro de nuestra galaxia - inesperado porque, a partir de ahora, los astrónomos todavía no entienden lo que está produciendo esta radiación de alta energía. Las opciones principales abarcan el espectro de los exóticos: los pulsares de rayos gamma frente a las partículas de materia oscura. Estudios recientes allanan el camino para los pulsares y estrechan el campo de juego de la materia oscura.


Las ilustraciones de los artistas muestran dos de las principales maneras de producir rayos gamma: la aniquilación de partículas de materia oscura (izquierda) y los procesos que ocurren dentro de los campos magnéticos alrededor de los pulsares que giran rápidamente (derecha).
Greg Stewart / SLAC Laboratorio Nacional de Aceleradores

¿Qué es el Exceso de Rayos Gamma?

Resplandor de rayos gamma de la Vía Láctea
El resplandor en forma de esfera del centro de nuestra galaxia, visto por el telescopio espacial Fermi, se superpone a una imagen de luz visible de la Vía Láctea.
NASA / A. Mellinger / Central Michigan Univ. / T. Linden / Univ. De Chicago
El telescopio de área grande de Fermi primero pintó una imagen del cielo del gamma-rayo. Varios equipos de científicos que analizaron los datos de Fermi sustrajeron todas las fuentes conocidas de este mapa, tales como púlsares, agujeros negros de masa estelar y emisiones extendidas procedentes del gas interestelar. Pero incluso después de que todas las fuentes que conocíamos habían sido removidas, nuestro centro galáctico todavía aparecía como un resplandor brillante de rayos gamma. (La galaxia de Andrómeda se encontró recientemente que tiene un resplandor central similar.)

Algunos grupos sugirieron que los rayos gamma podrían ser producidos a través de colisiones de partículas de materia oscura. A diferencia de la materia ordinaria, las partículas de materia oscura son sus propias partículas de antimateria. Si alguna vez los dos se encuentran, se aniquilan unos a otros, produciendo rayos gamma y quizá otras partículas subatómicas secundarias.

Sin embargo, dado que las partículas de materia oscura todavía no se han detectado en el laboratorio (donde no se ven por colisiones entre sí sino por raras interacciones con la materia ordinaria), muchos científicos han dudado en aceptar esa explicación. Los pulsares, que también producen rayos gamma, son la alternativa preferida. Pero los pulsares han demostrado ser intransigentes: los intentos de detectarlos en longitudes de onda de radio en números suficientemente grandes para explicar el exceso han fallado.

Producción de rayos gamma: materia oscura y pulsares
Las ilustraciones de los artistas muestran dos de las principales maneras de producir rayos gamma: la aniquilación de partículas de materia oscura (izquierda) y los procesos que ocurren dentro de los campos magnéticos alrededor de los pulsares que giran rápidamente (derecha).
Greg Stewart / SLAC Laboratorio Nacional de Aceleradores
Pulsares de rayos gamma

Ahora, Mattia di Mauro, Eric Charles y Matthew Wood (Laboratorio Nacional de Aceleración de SLAC), así como el resto de la Colaboración Fermi-LAT, han publicado un nuevo estudio seleccionando candidatos de pulsar de rayos gamma a partir de 7½ años de observaciones de Fermi analizadas Utilizando el oleoducto de datos más reciente, conocido como "Pass 8." El artículo ha sido enviado a Astrophysical Journal (preprint disponible aquí).

Mirando dentro de una caja centrada en el centro de la galaxia, 40 ° en un lado, el equipo escogió cuidadosamente alrededor de 100 fuentes puntuales que probablemente sean pulsares de rayos gamma. Estos pulsares representan la punta de un iceberg - probablemente hay muchas más fuentes puntuales que Fermi no puede resolver. Pero sobre la base de cómo estos candidatos pulsar se extienden en el cielo, así como sus brillos, el equipo concluye que pueden explicar fácilmente el exceso de rayos gamma.


Distribución simulada de fuentes de rayos gamma en la región interior de 40 grados por 40 grados de la Vía Láctea con el centro galáctico en el centro. El mapa muestra los pulsares en el disco galáctico (estrellas rojas) y en la región central de la galaxia (círculos negros).
Colaboración NASA / DOE / Fermi LAT

Lee Mas: http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/origin-milky-ways-mysterious-gamma-rays/

1 comentario:

  1. The gamma rays are there but no one knows why. Interesting.

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