Gracias a los rayos gamma, los científicos han detectado una pequeña galaxia satélite llena de materia oscura

Un equipo internacional de científicos ha descubierto una pequeña galaxia satélite en la Vía Láctea que está llena de materia oscura a través de enormes lóbulos de radiación gamma, pero cuyas emisiones son probablemente el producto de púlsares de milisegundos que disparan partículas cósmicas.

Su descubrimiento arroja luz sobre los púlsares de milisegundos como aceleradores eficientes de electrones y positrones de alta energía. También reveló que pueden estar ocurriendo procesos físicos similares en otras galaxias satélite enanas en el vía Láctea.

El núcleo galáctico de nuestra galaxia soplar un par de enormes burbujas de radiación gamma que miden 50.000 años luz. Esta anomalía con forma de reloj de arena fue detectada con el telescopio espacial de rayos gamma Fermi hace una década, pero su origen sigue siendo un misterio.

Estas burbujas se llaman burbujas de fermi, cuyos lóbulos de radiación están parcheados con algunas subestructuras enigmáticas de emisión de rayos gamma muy brillantes. El capullo de Fermi es uno de los puntos más brillantes del lóbulo sur e inicialmente se pensó que se debía al pasado. explosiones de agujeros negros supermasivos de galaxias.

Un equipo internacional de científicos codirigido por el ex Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo (Kavli IPMU) El investigador del proyecto Oscar Macias (actualmente miembro de GRAPPA en la Universidad de Amsterdam) y el profesor asociado de la Universidad Nacional de Australia, Roland Crocker, y los científicos visitantes Kavli IPMU Shunsaku Horiuchi y Shin’ichiro Ando, ​​analizaron datos del espacio GAIA y Fermi. telescopios para revelar que el capullo de Fermi se debe en realidad a la emisión de la galaxia enana de Sagitario.

Los científicos han visto esta galaxia satélite de la Vía Láctea a través de las burbujas de Fermi desde nuestra posición en la Tierra. Perdió la mayor parte de su gas interestelar debido a su órbita cercana alrededor de nuestra galaxia y viajes anteriores a través del disco galáctico. Además, muchas de sus estrellas han sido arrancadas de sus núcleos en flujos alargados.

Había pocas explicaciones para la emisión de rayos gamma de Sagitario, ya que estaba inactivo y carecía tanto de viveros de estrellas como de gas. Uno de ellos era una población de púlsares de milisegundos desconocidos o aniquilaciones de materia oscura.

Debido a su energía de rotación increíblemente alta, los púlsares de milisegundos son los restos de tipos específicos de estrellas que se encontraban en sistemas casi binarios y eran mucho más masivos que el Sol. Los fotones de baja energía del fondo cósmico de microondas golpean los electrones producidos por los púlsares de milisegundos, acelerándolos en radiación gamma de alta energía.

Los científicos han rechazado la materia negra teoría al demostrar que los púlsares de milisegundos podrían explicar el capullo de rayos gamma en la enana de Sagitario.

Macías dijo, “Esto es importante porque los científicos de la materia oscura han creído durante mucho tiempo que la observación de rayos gamma desde un satélite enano sería una firma indiscutible de la aniquilación de la materia oscura. Nuestro estudio obliga a reevaluar las capacidades de emisión de los objetos estelares inactivos, como las galaxias esferoidales enanas, y su papel como objetivos principales para la investigación de la aniquilación de la materia oscura.

Referencia de la revista:

1. Crocker, RM, Macias, O., Mackey, D. et al. Emisión de rayos gamma de la galaxia esferoidal enana de Sagitario debido a púlsares de milisegundos. Nat Astron (2022). YO: 10.1038/s41550-022-01777-x