Una simulación de NASA sugiere que los agujeros negros son laboratorios ideales de materia oscura
24/6/2015 de NASA / The Astrophysical Journal
Una nueva simulación por computadora revela que las partículas de materia oscura en órbita alrededor de un agujero negro producen una señal potencialmente detectable de rayos gamma de alta energía. La ilustración muestra la señal de rayos gamma producida en la simulación por la aniquilación de las partículas de materia oscura. Los colores más claros indican energías más altas; los rayos gamma de mayor energía se originan en el centro de la región con forma de creciente de la izquierda, más cercana al ecuador del agujero negro y del horizonte de sucesos. Los rayos gamma con más posibilidades de escapar se originan en la cara del agujero negro que gira hacia nosotros. Una emisión asimétrica de este tipo es típica de un agujero negro en rotación. Crédito: NASA Goddard/Jeremy Schnittman.
Una nueva simulación por computadora de NASA muestra que las partículas de materia oscura que chocan bajo la gravedad extrema de un agujero negro pueden producir una potente luz de rayos gamma susceptible de ser observada. La detección de esta emisión proporcionaría a los astrónomos una nueva herramienta para comprender tanto los agujeros negros como la naturaleza de la materia oscura, una esquiva sustancia que constituye la mayor parte de la materia del universo y que no refleja ni absorbe luz.
«Aunque no sabemos todavía qué es la materia oscura, sí sabemos que interacciona con el resto del universo a través de la gravedad, lo que significa que debe de acumularse alrededor de los agujeros negros supermasivos», afirma Jeremy Schnittman, astrofísico de Goddard Space Flight Center de NASA. «Un agujero negro no sólo concentra de manera natural partículas de materia oscura, su fuerza de gravedad amplifica la energía y el número de las colisiones [entre ellas] que pueden producir rayos gamma».
En su trabajo Schnittman describe los resultados de una simulación por computadora que ha desarrollado para seguir las órbitas de cientos de millones de partículas de materia oscura, así como los rayos gamma producidos cuando chocan en las proximidades de un agujero negro. Descubrió que algunos rayos gamma escaparon con energías mucho mayores de los límites teóricos.
En la simulación, la materia oscura está compuesta por partículas masivas con débil interacción (WIMPS), uno de los principales candidatos actualmente. En este modelo, WIMPS que chocan contra otras WIMPS se aniquilan mutuamente y se convierten en rayos gamma, la forma más energética de luz. Pero estas colisiones son muy raras bajo circunstancias normales. Sin embargo, los futuros telescopios de rayos gamma podrían detectarla en el horizonte de sucesos de los agujeros negros supermasivos.
