La materia oscura que circunda el desagüe de un agujero negro masivo podría irradiar rayos gamma que pueden ser visibles desde la Tierra, según una nueva investigación. La materia oscura es cinco veces más abundante en el universo que la materia normal, pero no emite, refleja o absorbe la luz, por lo que no sólo es oscura, sino totalmente transparente. Pero si las partículas de materia oscura alrededor de los agujeros negros pueden producir rayos gamma (luz de alta energía), dichas emisiones darían a los científicos una nueva manera de estudiar este material misterioso.
El proceso responsable de la creación de los rayos gamma es un tanto contradictorio, ya que parece desafiar el común supuesto de que nada puede escapar de un agujero negro.
Jeremy Schnittman es un astrofísico teórico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, y está emprendiendo un proyecto para mirar a través de los datos del telescopio espacial Fermi de rayos gamma, para detectar señales de luz de alta energía en todo el borde de un agujero negro, que podría haber sido creado por la materia oscura.
La búsqueda por Schnittman de esta señal de materia oscura comenzó con un programa de ordenador que viene desarrollándose desde hace unos 10 años. Modela en 3D las trayectorias de las partículas a medida que surgen a través del espacio cerca de un agujero negro, cuando algunas se acercan lo suficiente a la órbita alrededor del agujero negro o caen en él.
Hace poco más de un año, decidió ajustar el programa para modelar partículas de materia oscura. La imagen resultante muestra cómo los bits subatómicos quedan atrapados en la atracción gravitatoria del agujero negro y se arremolinan a su alrededor en una región llamada la ergosfera (donde todas las partículas deben orbitar en la dirección de giro del agujero negro). Algunas de las partículas chocan y se destruyen entre sí (también conocida como la aniquilación), y esto produce un par de ...
Estas partículas de luz pueden normalmente caer en el agujero negro, impotentes frente a su atracción gravitatoria, si no fuera por algo que se llama el proceso de Penrose, informa Space.com.
En 1971, el astrofísico Roger Penrose mostró que si dos fotones se crean muy cerca de un agujero negro, es posible que uno de ellos pueda escapar, mientras que el otro sucumba. Esto va en contra de la idea generalizada de que nada puede escapar de un negro agujero, o al menos nada que vaya más allá del 'horizonte de sucesos': el punto en que la fuerza de gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, nunca puede ejercer la fuerza suficiente para escapar.
En 2009, un grupo de investigadores demostró que el proceso de Penrose se podría aplicar a las partículas de materia oscura que se aniquilan y forman dos rayos gamma. Si las partículas de materia oscura están siendo aniquiladas cerca de la superficie de un agujero negro, los telescopios en la Tierra podrían detectar los rayos gamma que escapen. El trabajo de Schnittman utilizando el modelo de ordenador en 3D ha demostrado muchas más rutas que las partículas pueden tomar, incluyendo algunas que son más propensas a producir rayos gamma que pueden escapar del agujero negro, y con energías aún mayores de lo que se predijo anteriormente. Una breve descripción de esos resultados fue publicada en la revista Physical Review Letters en diciembre, y una descripción más larga de la obra ha sido aceptado en la revista Astrophysical Journal.
Fuente CIENCIA PLUS