Logran ver por primera vez un «puente» de materia oscura

Entre las galaxias Abell 222 y Abell 223 hay más masa de la que pueden sumar ambas

Investigadores de la Universidad de Michigan acaban de anunciar que, por primera vez, han conseguido “ver” una parte del “esqueleto” de materia oscura del Universo. En concreto, un “puente” de este misterioso material que parece unir dos lejanos cúmulos de galaxias. Un hallazgo que, además, contribuye a explicar la razón por la que la materia ordinaria (de la que están hechas todas las estrellas y galaxias que podemos ver) se distribuye irregularmente, formando densos núcleos y largos filamentos que recuerdan la estructura de una tela de araña.

El mapa del Universo conocido muestra que la mayoría de las galaxias se organizan en cúmulos de tamaños muy variados. Sin embargo, algunas de ellas parecen situarse “en fila” formando largos filamentos que conectan los varios cúmulos entre sí. En conjunto y a gran escala, el Universo tiene el aspecto de una red, con densos núcleos galácticos brillantes (los nudos de la red) conectados por filamentos también hechos de galaxias.

Desde hace mucho tiempo, los cosmólogos acariciaban la teoría de que la materia oscura tenía mucho que ver con esta extraña y aparentemente antinatural distribución, formando una suerte de “autopistas” espaciales capaces de guiar a galaxias individuales a través de las enormes fuerzas gravitatorias de los grandes cúmulos. De hecho, esta función de la materia oscura ha sido predicha en numerosas ocasiones por complejos modelos informáticos. Pero hasta ahora nadie había sido capaz de detectarla directamente.

“Nosotros encontramos los filamentos de materia oscura -afirma Joerg Dietrich, físico de la Universidad de Michigan y autor de un artículo que se publica esta semana en Nature- . Y por primera vez, hemos podido verlos”.

La composición de la materia oscura sigue siendo un misterio. Ni siquiera estamos seguros de que esté compuesta de átomos. Y dado que ni absorbe ni emite luz, los astrónomos no pueden verla directamente con sus telescopios. La luz (en sentido amplio) es el único vínculo físico que nos une a las estrellas. Y es precisamente estudiando y descomponiendo esa luz la única forma que tenemos de averiguar las características de las estrellas y galaxias que nos rodean.

Sin embargo, la existencia de la materia oscura sólo puede deducirse a partir de los efectos gravitatorios que ejerce sobre la materia ordinaria, la que sí podemos ver. Que, por cierto, sólo supone cerca de un 4% de la masa total del Universo. El resto, la inmensa mayoría de él, está compuesto de materia y energía oscuras.

A pesar de todo, Dietrich y sus colegas sí que consiguieron “ver” un fragmento de materia oscura. En concreto, el filamento que conecta los cúmulos de galaxias Abell 222 y 223. Aunque para ello jugaron con ventaja, aprovechando un fenómeno que los astrónomos llaman “lente gravitatoria”.

La cosa funciona como sigue: la gravedad de objetos muy masivos (como un cúmulo de galaxias), actúa como una lente que es capaz de distorsionar y doblar los rayos luminosos de otros objetos aún más distantes en su trayectoria hacia nosotros. Y eso fue lo que hizo el equipo de Dietrich, observar decenas de miles de galaxias situadas detrás de esos dos cúmulos. De ese modo, los investigadores fueron capaces de determinar la magnitud de la distorsiónprovocada por los dos cúmulos y, con esa información, determinar después el campo gravitatorio y la masa de Abell 222 y 223.

“Parecía como si hubiera un puente con mucha masa adicional, además de la contenida en los dos cúmulos -asegura Dietrich-. Los cúmulos no podían explicar por sí mismos ese exceso de masa”. Antes de este trabajo, los científicos creían que el efecto de la lente gravitatoria no era lo suficientemente fuerte como para revelar una configuración de materia oscura. Y de hecho generalmente no lo es. Pero Dietrich escogió muy bien el escenario para su estudio, y seleccionó dos cúmulos cuyo eje está orientado directamente hacia la Tierra, lo que magnifica el efecto de la lente gravitatoria.

“El resultado -afirma Dietrich- es una verificación que durante muchos años se creía que era imposible”. Los investigadores también encontraron picos de emisiones de rayos X a lo largo del filamento que une los dos cúmulos. Picos que se deben al exceso de calor de la materia ordinaria que es “obligada” a circular por el filamento por la gravedad de la materia oscura que lo forma. El 90% del filamento, concluyen los investigadores, está hecho de materia oscura.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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