Explorando la naturaleza de la emisión gamma en Omega Centauri

Abstract

Cerca de cumplirse un siglo desde las primeras evidencias de la existencia de la materia oscura, todavía sigue pendiente comprender su naturaleza. Asumiendo que la materia oscura se pueda aniquilar consigo misma y producir partículas del modelo estándar, se busca una señal de rayos gamma con el telescopio espacial Fermi-LAT. Recientemente ha surgido un gran interés en estudiar la emisión gamma del cúmulo globular Omega Centauri (NGC 5139), pues su historia de formación estelar parece contradecir los modelos de formación más comunes. Presenta además una alta metalicidad, lo que ha conducido a plantear la hipótesis de que sea el núcleo de una antigua galaxia esferoidal enana, lo que aumentaría también la densidad de materia oscura. Además, la cinemática de sus estrellas podría indicar la presencia de un hipotético agujero negro de masa intermedia, que potenciaría las aniquilaciones. Por otro lado, las contrapartidas en radio y rayos X han observado una población de púlsares de milisegundo no resuelta en altas energías. Es necesario analizar al detalle la emisión gamma desde los tres escenarios descritos y poder así establecer restricciones a los modelos de materia oscura.

Almost a century after the first evidence for the existence of dark matter, its nature remains to be understood. Assuming that dark matter can self-annihilate and produce Standard Model particles, a gamma-ray signal is being searched for with the Fermi-LAT space telescope. Recently, significant interest has emerged in studying the gamma-ray emission from the globular cluster Omega Centauri (NGC 5139), whose stellar formation history challenges conventional formation models. It also exhibits high metallicity, which has led to the hypothesis that it may be the core of an ancient dwarf spheroidal galaxy, which would also increase the dark matter density. Moreover, the stellar kinematics suggest the possible presence of an intermediate-mass black hole, which could enhance annihilation rates. In addition, radio and X-ray observations indicate an unresolved population of millisecond pulsars contributing to the high-energy emission. A detailed analysis of the gamma-ray emission from these three scenarios is necessary to place constraints on dark matter models.