Aviación Digital, Sp.- Encontrar materia oscura de forma directa sigue siendo uno de los grandes problemas abiertos de la física. Ahora, un equipo liderado por el Purple Mountain Observatory de la Academia China de Ciencias ha identificado una señal de rayos gamma extraordinariamente estrecha, alrededor de 43,2 GeV, en las direcciones de tres grandes cúmulos de galaxias. El resultado es estadísticamente llamativo, pero todavía no permite afirmar que se haya descubierto materia oscura.
Un equipo encabezado por el Purple Mountain Observatory (PMO) de la Chinese Academy of Sciences (CAS) ha publicado en Physical Review Letters evidencias de una posible línea espectral de rayos gamma situada en aproximadamente 43,2 gigaelectronvoltios (GeV).
El estudio, publicado el 12 de agosto, analiza 15,5 años de datos públicos del Large Area Telescope (LAT) a bordo del telescopio espacial Fermi de la NASA y centra la búsqueda en 13 cúmulos de galaxias relativamente próximos.
La señal destaca especialmente cuando los investigadores combinan las observaciones correspondientes a Virgo, Fornax y Ophiuchus, precisamente los tres cúmulos de la muestra con los mayores factores J, un parámetro que cuantifica, bajo determinadas hipótesis, cuánto podría favorecer una región del cielo la detección de radiación procedente de la aniquilación de materia oscura.
Una línea gamma especialmente difícil de explicar
La relevancia del resultado no depende simplemente de haber observado un exceso de rayos gamma. Lo peculiar es su concentración alrededor de una energía concreta.
En varios modelos de materia oscura, la aniquilación o desintegración de partículas puede generar fotones con energías muy definidas. Una línea gamma casi monocromática sería, por ello, una firma mucho más característica que un exceso espectral amplio, que puede confundirse con diversos procesos astrofísicos.
Los propios autores califican las líneas gamma en el rango GeV-TeV como una posible señal especialmente distintiva de aniquilación o desintegración de materia oscura y señalan que no se conocen procesos astrofísicos convencionales capaces de generar con facilidad un espectro de estas características.
El equipo aplicó un análisis de máxima verosimilitud no agrupado a los datos Pass 8 P8R3 de Fermi-LAT. Para Virgo, Fornax y Ophiuchus obtuvo un Test Statistic (TS) neto próximo a 30. Cuando se incorporan los otros diez cúmulos de la muestra, el TS cae aproximadamente a 21, una reducción que los investigadores atribuyen a la menor relación señal-ruido de esos objetivos.
La significancia alcanza 4,3 sigma, pero no permite hablar de descubrimiento
Después de tener en cuenta el denominado look-elsewhere effect, es decir, la penalización estadística derivada de buscar posibles señales en distintas posiciones y energías, el equipo calcula una significancia global de aproximadamente 4,3 sigma (σ) para la combinación de Virgo, Fornax y Ophiuchus.
Al utilizar los 13 cúmulos, la significancia global baja a alrededor de 3,7σ. Estos valores fueron también presentados por el equipo en la International Cosmic Ray Conference de 2025.
La cifra es suficiente para considerar la anomalía científicamente interesante, pero se mantiene por debajo del umbral convencional de aproximadamente 5σ empleado habitualmente en física de partículas para reclamar un descubrimiento.
Por tanto, el resultado debe interpretarse como evidencia estadística de una señal candidata, no como una detección de partículas de materia oscura.
El gran problema: la señal no aparece en el centro de la Vía Láctea
La interpretación como materia oscura presenta además una dificultad importante.
Si la línea de 43 GeV procediera de un mecanismo convencional de aniquilación de materia oscura, cabría esperar también una señal relevante en regiones de alta densidad de materia oscura de nuestra propia galaxia, en particular hacia la zona interior de la Vía Láctea. Sin embargo, los investigadores no encuentran allí una señal equivalente.
Este resultado lleva a los propios autores a considerar desfavorecidas tanto una explicación instrumental sencilla como una interpretación basada en el escenario canónico de aniquilación de materia oscura. Según el artículo, explicar simultáneamente la señal observada en los cúmulos y su ausencia en el interior galáctico podría requerir un modelo de materia oscura más sofisticado o un escenario astrofísico muy peculiar.
La anomalía tampoco surge por primera vez en este trabajo. Análisis anteriores habían identificado indicios alrededor de 42-43 GeV en cúmulos cercanos, aunque con significancias menores y resultados sensibles a la selección de datos. La acumulación de 15,5 años de observaciones es lo que ha elevado ahora el interés estadístico de la característica.
VLAST podría convertirse en la prueba decisiva
El estudio introduce además una importante conexión con la próxima generación de astronomía gamma china.
Los autores señalan al Very Large Area Gamma-ray Space Telescope (VLAST) como uno de los instrumentos capaces de comprobar la naturaleza de la señal. VLAST es un concepto de observatorio espacial de nueva generación orientado, entre otros objetivos, a la detección indirecta de materia oscura y a la astronomía gamma de alta energía.
Las simulaciones del diseño han estimado una aceptación superior a 10 m²·sr, alrededor de cuatro veces la de Fermi-LAT, junto con una resolución energética inferior al 2 % a 10 GeV. Estas características resultan especialmente relevantes cuando lo que se intenta separar del fondo es una línea espectral muy estrecha.
El proyecto ya ha superado la fase puramente conceptual en varios de sus subsistemas. El Purple Mountain Observatory informó de pruebas de haces realizadas entre 2023 y 2024 en el European Organization for Nuclear Research (CERN) con prototipos de detectores de VLAST, empleando electrones, protones, núcleos y fotones gamma para validar tecnologías de seguimiento, anticoincidencia y calorimetría.
Además, documentación oficial publicada en julio de 2026 por el observatorio muestra trabajos de aseguramiento de calidad sobre componentes destinados al VLAST Pathfinder (VLAST-P), lo que confirma que el desarrollo tecnológico continúa activo.
La afirmación más significativa aparece en el propio artículo de Physical Review Letters: si la línea de 43 GeV es intrínseca y físicamente real, VLAST debería poder verificarla de forma inequívoca durante sus dos primeros años de operación científica.
