Los investigadores del Centro de Excelencia GRAPPA de la Universidad de Ámsterdam UvA acaban de publicar el análisis más preciso de las fluctuaciones en el fondo de los rayos gamma hasta la fecha. Al hacer uso de más de seis años de datos recopilados por el área grande de FermiTelescopio, los investigadores encontraron dos clases de fuentes diferentes que contribuyen al fondo de rayos gamma. No se encontraron rastros de una contribución de partículas de materia oscura en el análisis. El estudio colaborativo fue realizado por un grupo internacional de investigadores y se publica en la última ediciónde la revista Revisión física D .
Los rayos gamma son partículas de luz, o fotones, con la energía más alta del universo y son invisibles para el ojo humano. Los emisores más comunes de rayos gamma son blazars: agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias. En números más pequeños,Los rayos gammy también son producidos por cierto tipo de estrellas llamadas púlsares y en grandes explosiones estelares como las supernovas.
En 2008, la NASA lanzó el satélite Fermi para mapear el universo de rayos gamma con extrema precisión. El Telescopio de área grande, montado en el satélite Fermi, ha estado tomando datos desde entonces. Continuamente escanea todo el cielo cada tres horas. La mayoríade los rayos gamma detectados se producen en nuestra propia galaxia la Vía Láctea, pero el telescopio Fermi también logró detectar más de 3000 fuentes extragalácticas según el último recuento realizado en enero de 2016. Sin embargo, estas fuentes individuales no son suficientespara explicar la cantidad total de fotones de rayos gamma que provienen de fuera de nuestra galaxia. De hecho, alrededor del 75% de ellos no se tienen en cuenta.
Fondo de rayos gamma isotrópico
Ya a fines de la década de 1960, los observatorios en órbita encontraron un fondo difuso de rayos gamma que fluían desde todas las direcciones del universo. Si tuviera visión de rayos gamma y mirara al cielo, no habría lugar que fuera oscuro.
La fuente de este llamado fondo de rayos gamma isotrópico hasta ahora se desconoce. Esta radiación podría ser producida por blazares no resueltos u otras fuentes demasiado débiles para ser detectadas con el telescopio Fermi. Partes del fondo de rayos gamma también podríanmantenga la huella digital de la ilustre partícula de materia oscura, una partícula hasta ahora no detectada responsable del 80% de la materia que falta en nuestro universo. Si dos partículas de materia oscura chocan, pueden aniquilarse y producir una firma de fotones de rayos gamma.
fluctuaciones
Junto con sus colegas, la Dra. Mattia Fornasa, física de astropartículas de la UvA y autora principal del artículo, realizó un análisis exhaustivo del fondo de los rayos gamma utilizando 81 meses de datos recopilados por el Telescopio Fermi de Área Grande - muchos más datosy con un rango de energía mayor que en estudios previos. Al estudiar las fluctuaciones en la intensidad del fondo de rayos gamma, los investigadores pudieron distinguir dos contribuciones diferentes al fondo de rayos gamma. Se necesita una clase de fuentes de rayos gammapara explicar las fluctuaciones a bajas energías por debajo de 1 GeV y otro tipo para generar las fluctuaciones a mayor energía: las firmas de estas dos contribuciones son notablemente diferentes.
En su trabajo, los investigadores sugieren que los rayos gamma en los rangos de alta energía, desde unos pocos GeV hacia arriba, probablemente se originan en blazars no resueltos. Fornasa, investigadora de UvA Shin, está llevando a cabo una investigación adicional sobre estas fuentes potenciales.'ichiro Ando y sus colegas de la Universidad de Turín, Italia. Sin embargo, parece mucho más difícil identificar una fuente para las fluctuaciones con energías por debajo de 1 GeV. Ninguno de los emisores de rayos gamma conocidos tiene un comportamiento que sea consistente con los nuevos datos.
Restricciones sobre la materia oscura
Hasta la fecha, el telescopio Fermi no ha detectado ninguna indicación concluyente de emisión de rayos gamma provenientes de partículas de materia oscura. Además, este último estudio no mostró ninguna indicación de una señal asociada con materia oscura. Utilizando sus datos, Fornasa y sus colegas fueronincluso capaz de descartar algunos modelos de materia oscura que habrían producido una señal detectable.
'Nuestra medición complementa otras campañas de búsqueda que usaron rayos gamma para buscar materia oscura y confirma que queda poco espacio para la emisión de rayos gamma inducidos por la materia oscura en el fondo isotrópico de rayos gamma', dice Fornasa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universiteit van Amsterdam UVA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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