Detectan una misteriosa señal de rayos X desde Perseo

Una misteriosa señal de rayos X surgió a partir de un estudio de más de 70 cúmulos de galaxias haciendo uso del telescopio espacial Chandra y el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea.

Esta señal, que se manifestó como un pico en la intensidad de la radiación a longitudes de onda específicas en los rayos X, tiene varias explicaciones interesantes. Sin embargo, se necesitan más datos que surjan de una investigación más profunda para confirmar tanto la existencia de la señal como su naturaleza.

Todo se inició a partir de un nuevo estudio del cúmulo de galaxias de Perseo, usando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y de otros 73 cúmulos de galaxias analizados con el XMM-Newton; los cuales han revelado una señal de rayos X misteriosa. Esta línea de emisión de rayos X no ha podido identificarse. Muestra un aumento de intensidad muy específico, centrado en los 3,56 kiloelectron voltios (keV). Esta energía corresponde a una longitud de onda de la radiación electromagnética de 0,35 nm. Los científicos del Chandra X-Ray Observatory manifestaron en un comunicado de prensa que se requiere de una mayor investigación para confirmar tanto la existencia de la señal como la naturaleza de la señal.

Señal de rayos X proveniente del cúmulo de Perseo.

Crédito de la Imagen: Chandra X-Ray Onservatory

Una posible explicación de esta intrigante señal es que la misma se produce por la descomposición de los llamados neutrinos estériles, un tipo de entidad cuántica que se ha propuesto como candidata para formar parte de la materia oscura. Esta explicación tiene una buena probabilidad de certeza, pero los resultados deben confirmarse con datos adicionales para descartar otras explicaciones y determinar si es posible que la materia oscura se haya definitivamente observado.

Hay incertidumbre en los resultados, en parte, debido a que la detección de esta línea de emisión en el espectro de rayos X está en los límites de las capacidades tanto del Chandra como del XMM-Newton en términos de sensibilidad. Además, puede haber otras explicaciones que no se correspondan con los neutrinos estériles si esta línea de emisión de rayos X se considera que es real. Por ejemplo, hay formas en que la materia normal en el cúmulo podría haber producido la línea, aunque el análisis del equipo sugiere que todas estas formas implicarían cambios poco probables en las condiciones físicas del cúmulo de galaxias, como por ejemplo regiones gaseosas muy calientes.

Un artículo que describe la detección de esta línea de emisión misteriosa fue publicado en la edición del 20 de junio de la revista The Astrophysical Journal y una pre-impresión está disponible en línea. El primer autor es Esra Bulbul del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA) en Cambridge, MA, y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA (GSFC) en Greenbelt, MD. Los co-autores son Maxim Markevitch de GSFC, Adam Foster y Randall Smith de CfA, Michael Loewenstein de la Universidad de Maryland en College Park MD y GSFC, y Scott W. Randall del CfA.

Luego, un grupo diferente, dirigido por Alexey Boyarsky de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, ha publicado un paper en el arXiv informando de la evidencia de una línea de emisión de rayos X a partir de observaciones del XMM-Newton de la galaxia M31 y la periferia del cúmulo de Perseo. Esto refuerza la evidencia de que la línea de emisión es real y no un defecto instrumental, por ejemplo.

Pf: Mariano Miguel Lanzi
Fuentes:

Perseus A: Mysterious X-ray Signal Intrigues Astronomers
An unidentified line in X-ray spectra of the Andromeda galaxy and Perseus galaxy cluster
Detection of An Unidentified Emission Line in the Stacked X-ray spectrum of Galaxy Clusters