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Según fuentes de la investigación, las víctimas esbozaron una incipiente resistencia y los asaltantes comenzaron a disparar. Oscar recibió un tiro en la cabeza que segó su vida en el acto; a su sobrino un proyectil le rozó la cabeza. Un policía que se encontraba a pocos metros del lugar del hecho llamó al 911; fue él quien logró detallar que el vehículo en el que huían los delincuentes en dirección a la villa 21-24-Zavaleta era un Peugeot 408. Claudio Gómez, en tanto, fue trasladado a un hospital de la zona para su atención; fue dado de alta al día siguiente.
Los investigadores del hecho analizaron luego las filmaciones de las cámaras de seguridad de la zona y con eso, sumado a la descripción fisonómica hecha por el sobrino de la víctima mortal y al cotejo de las huellas dactilares levantadas del auto robado usado por la banda de asesinos, lograron ponerles nombre a tres de los sospechosos. La observación de fotos de sus respectivos perfiles en las redes sociales y otros elementos adicionales les permitieron a los detectives policiales tener suficientes elementos como para señalarlos como autores materiales del crimen.
Finalmente, la fiscalía en lo Criminal y Correccional N° 35, a cargo de Ignacio Mahiques, ordenó el allanamiento de cuatro domicilios dentro de la villa Zavaleta. En uno de ellos fue detenido uno de los menores; allí se encontró, también, una campera con los colores de la selección de fútbol de Bélgica similar a la que, según registraron las cámaras de seguridad, vestía uno de los delincuentes la noche del crimen. Además, se le secuestraron relojes, anillos y cadenitas de oro que serían producto de otros robos cometidos por la banda que, desde hace tiempo, mantienen en vilo a los vecinos de Barracas.