La materia oscura macroscópica que viaja a través de las estrellas podría producir ondas de choque potencialmente detectables, según una nueva investigación. La nueva técnica se concentra en los denominados “asteroides oscuros” y las ondas de choque que generan.
Un nuevo estudio realizado por investigadores del SLAC National Accelerator Laboratory, en Estados Unidos, y de la Université Paris Saclay, en Francia, podría introducir una nueva forma de buscar materia oscura. Según los científicos, cuando la materia oscura macroscópica viaja a través de una estrella, podría producir ondas de choque que alcanzarían la superficie de la estrella. Estas ondas podrían, a su vez, generar emisiones ópticas, UV y de rayos X distintivas y transitorias, las cuales serían detectables mediante telescopios sofisticados.
Aunque los científicos creen que la materia oscura representa más del 80 por ciento de la materia existente en el Universo, aún no ha podido ser detectada directamente. Se trata de un material hipotético que no absorbe, emite o refleja la luz, pero del cual se sabe muy poco en cuanto a su posible masa y composición. Estas condiciones dificultan enormemente su búsqueda, provocando que por el momento la materia oscura se mantenga en el terreno de las hipótesis y suposiciones teóricas.
Ahora, un grupo de investigadores ha desarrollado un nuevo método que podría cambiar este escenario de profundas incógnitas sin resolver. Según una nota de prensa, la técnica se enfoca en los denominados “asteroides oscuros”, que básicamente pueden considerarse como asteroides que reflejan muy poca luz.
Un punto intermedio
Los especialistas explicaron que hasta el momento la mayoría de los experimentos han buscado materia oscura compuesta de partículas diminutas, cada una tan pesada como un núcleo atómico, o en grupos tan masivos como planetas o estrellas. En el nuevo estudio, publicado en Physical Review Letters, los investigadores se centraron en el caso intermedio de la materia oscura presente en cuerpos con el tamaño de un asteroide, que aparentemente era casi imposible de probar experimentalmente.
El problema principal es que los asteroides oscuros impactan en la Tierra solamente en ocasiones extraordinarias, y al mismo tiempo son demasiado pequeños para poder observarse en el espacio. Frente a esto, los astrofísicos pensaron que las ondas de choque producidas por los asteroides oscuros en el interior de una estrella podrían alcanzar la superficie de la misma. A su vez, este proceso resultaría en un punto caliente de corta duración, que podría detectarse utilizando telescopios con capacidad para examinar el espectro UV.
Ondas que revelan el misterio
De acuerdo a lo explicado por los científicos, las ondas de choque son señales agudas que se producen cuando un objeto se mueve más rápido que la velocidad del sonido. Es el caso de un avión supersónico: en un determinado momento, genera una “explosión sónica” que se puede escuchar desde la superficie de la Tierra, aunque el avión vuele miles de kilómetros por encima de la superficie terrestre.
Precisamente, los investigadores sostienen que las ondas de choque generadas por el “viaje” del asteroide oscuro a través de una estrella pueden producir una “firma” prometedora para la identificación de la tan buscada materia oscura. Con el telescopio adecuado, los especialistas piensan que podrían desvelar la materia oscura presente en esos fenómenos, en una semana de observación dedicada.
La energía producida por esa interacción podría ser visible mediante telescopios UV más pequeños y potentes, que puedan observar partes más amplias del Universo. Un telescopio con esas características, denominado ULTRASAT, ya está programado para ser lanzado en 2024: utilizando este telescopio, los físicos creen que podrían intentar buscar materia oscura examinando superficies estelares.
Referencia
Stellar Shocks from Dark Matter Asteroid Impacts. Anirban Das et al. Physical Review Letters (2022). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.021101
