De dónde vienen los positrones

Hace cuatro décadas, los astrónomos de la Vía Láctea encontraron radiación de la destrucción de electrones y positrones en pares. Desde entonces, los investigadores celestiales han estado desconcertando de dónde vienen los positrones, antipartículas positivamente cargadas de los electrones.

De dónde vienen los positrones

Especialmente popular en los últimos años ha sido la suposición de que estas antipartículas son un producto en descomposición de la misteriosa e invisible materia oscura que llena nuestro cosmos. Ahora un equipo internacional de investigadores rechaza esta hipótesis: Sobre la base de un análisis de todos los datos disponibles y modelos de radiación y estrellas en la Vía Láctea, los científicos identifican las raras explosiones estelares causadas por la colisión de estrellas enanas blancas como el origen de los positrones. Los positrones no proporcionaron información sobre la materia oscura, como se esperaba, aclaran los científicos en la revista “”Nature Astronomy””.

En particular, la observación de que la radiación de la pareja del engrosamiento central de la Vía Láctea parecía ser mucho más fuerte que la del disco galáctico, lo que condujo a explicaciones exóticas para los positrones””, explicó Roland Crocker de la Universidad Nacional Australiana y sus colegas. Si los positrones eran de estrellas, tendría que ser al revés, según el número de estrellas en espesamiento y disco. La materia oscura, sin embargo, debería estar más cerca en el área central de la Vía Láctea que en el exterior del disco y podría proporcionar una explicación para esta relación.

Observaciones recientes, en particular con el satélite europeo de radiaciones gamma Integral, sin embargo, han invertido la situación: muestran una relación de radiación de 0,4 entre el engrosamiento y el disco, que ahora está en buen acuerdo con la relación de masa estelar de 0,4. Crocker y sus colegas han utilizado estos nuevos descubrimientos como una oportunidad para buscar posibles fuentes de positrones en las estrellas. En cuanto a la energía de los positrones, los investigadores identifican la descomposición del isótopo radioactivo Titan-44 como la única fuente posible de las antipartículas.

¿Pero de dónde viene el Titan-44? Hasta ahora, los astrónomos han asumido que la mayor parte del Titan-44 es producido por la explosión de estrellas masivas. Sin embargo, la cantidad de isótopo radioactivo producido no es suficiente para explicar los positrones galácticos, como muestran Crocker y sus colegas. Los productores más probables de Titan-44 son los investigadores que ven otro tipo de explosiones estelares más raras causadas por la fusión de dos enanas blancas de baja masa.

Sin embargo, para reconciliar la tasa de producción de titanio 44 en estas explosiones con la fuerza observada de la radiación de destrucción de par, Crocker y sus colegas tienen que hacer una serie de suposiciones sobre el curso exacto de estos desastres estelares. Estos supuestos parecen razonables””, argumentan los investigadores,”” pero todavía necesitan ser validados por simulaciones de alta resolución,””pero independientemente de esto, su investigación muestra que un solo componente estelar es suficiente para explicar los positrones galácticos – las suposiciones exóticas acerca de la Materia Oscura no son necesarias.