¿Sense WIMP al centre galàctic?

Lars Fischer

Químic de formació, escriu sobre ciència.

Un estudi tanca una porta a una apreciada hipòtesis sobre la matèria fosca. L'excés de radiació gamma procedent de la part central de la Via Làctia no seria atribuïble a unes partícules, les WIMP, predites pels models supersimétricos de la física de partícules.

La regió central de la Via Làctia, en una imatge que combina les preses per l'instrument HAWK-1 de l'Telescopi Molt Gran d'Atacama a tres bandes de freqüències infraroges [ESO / Nogueras-Lara et al.].

El excés de raigs gamma emesos des de la part central de la Via Làctia no procedeix d'una matèria fosca en la forma de certes hipotètiques partícules supersimètriques. Aquest és a l'almenys el resultat a què arriben Kevork Abazajian, de la Universitat de Califòrnia a Irvine, i els seus col·laboradors basant-se en una nova anàlisi de les dades de la radiació. El grup els compara amb una sèrie de models tant de la radiació que emetrien en el bulb central de la Via Làctia diferents processos astrofísics comuns, com de la radiació que emetria la desintegració de la matèria fosca segons diferents distribucions espacials hipotètiques d'aquesta a la galàxia . Ho expliquen a Physical Review D. La radiació emesa pels processos astrofísics, que s'até espacialment a l'estructura triaxial, com de caixa, de l'bulb de la Via Làctia, deixa molt poc lloc per a una radiació deguda a la desintegració de la matèria fosca , en paraules dels coautors en el comunicat de premsa de la Universitat de Califòrnia a Irvine.

Com a rerefons d'aquesta investigació hi ha la hipòtesi habitual que la matèria fosca està constituïda per partícules fins ara sense descobrir, però predites per expansions supersimètriques de la física de partícules, conegudes com partícules massives que interaccionen dèbilment, o WIMP, que només afectarien la matèria ordinària mitjançant la gravetat i una força tan feble o més que la força nuclear feble. Una manera concreta de WIMP, i bona candidata a partícula de la matèria fosca, seria la forma més lleugera de neutralino (que tindria la desacostumada característica de ser la seva pròpia antipartícula; doncs quan dues partícules així es trobessin es aniquilarien mútuament i es desprendria una espurna de radiació d'alta energia). Abazajian i els seus col·laboradors sostenen que el seu estudi, a l'atribuir l'excés de radiació gamma a processos astrofísics, descarta com a partícula de la matèria fosca a les WIMP, dins dels marges que se solen preferir per a la seva massa pel que fa a partícula de la matèria fosca (fins a centenars de vegades la massa de l'protó, tot i que potser és possible que tinguin masses majors). Que l'equip no hagi trobat cap indici de l'existència d'una matèria fosca d'aquest tipus no sorprèn gaire els especialistes: resultats anteriors ja anaven contra la hipòtesi.

En general, la supersimetria té molt de pes en la física de partícules. Però tot i les grans esperances posades en ella, l'LHC, el major accelerador de partícules de l'món, no ha trobat cap prova a favor seu. Així mateix, les dades dels detectors dedicats directament a la recerca de matèria fosca més aviat llancen resultats contraris a l'explicació més difosa sobre què és aquesta desconcertant forma de matèria: les WIMP.

LA CIENCIA