La galaxia elíptica NGC 1270 se encuentra a unos 240 millones de años luz de distancia. Pero no está sola. Forma parte del cúmulo de Perseo (Abell 426), el objeto de rayos X más brillante del cielo y uno de los objetos más masivos del universo.
NGC 1270 desempeña un papel protagonista en una nueva imagen del telescopio Gemini Norte. Sin embargo, la imagen no muestra la materia oscura que tiene un control firme sobre la galaxia y el resto de galaxias del cúmulo de Perseo.
Los astrónomos antiguos se quedarían atónitos con lo que hemos aprendido sobre el universo. Incluso astrónomos como Edwin Hubble del siglo XX se sorprenderían con el poder de nuestros telescopios modernos y lo que nos han mostrado. En ese momento, las galaxias distantes aparecían borrosas y se llamaban nebulosas.
Incluso la naturaleza de Andrómeda, nuestro vecino galáctico más cercano, era incierta. En 1920, Hubble y otros debatían si Andrómeda y otros objetos que veían eran pequeños objetos en las regiones exteriores de la Vía Láctea, nebulosas u otras galaxias.
El filósofo alemán y pensador de la Ilustración Immanuel Kant acuñó el término «universos islas» para describir todos estos objetos difusos, insinuando su verdadera naturaleza. La idea de otras galaxias más allá de la nuestra data de mucho tiempo atrás, pero no había forma de comprobarla. Luego, en 1924, Edwin Hubble puso fin al debate. Pudo demostrar que las estrellas individuales en algunas de estas llamadas «nebulosas» estaban en realidad mucho más allá de la Vía Láctea.
El descubrimiento fue decisivo, y ahora sabemos que el universo está poblado por cientos de miles de millones o incluso billones de otras galaxias como nuestra propia Vía Láctea.
En la actualidad, los astrónomos utilizan potentes telescopios para examinar otras galaxias con gran detalle. Incluso han utilizado el telescopio espacial James Webb para observar en el pasado las primeras galaxias del universo. Cualquiera puede examinar rápidamente cientos de imágenes asombrosas de otras galaxias de todo tipo.
Enormes objetos como el cúmulo de Perseo nos alertan de la presencia de algo aún más misterioso y difícil de entender que la naturaleza de las galaxias. Algo une a estas galaxias individuales en un grupo coherente, y lo llamamos materia oscura.
Hay un coro cada vez mayor de voces científicas que sugieren que dejemos de llamarla materia oscura y utilicemos en su lugar el término más preciso de materia invisible. Pero sea cual sea el nombre que le demos, la materia oscura constituye la mayor parte de la materia del universo y eclipsa a la materia «normal» que interactúa con la luz y forma las estrellas, los planetas y a nosotros.
A medida que la cosmología ha avanzado, los científicos han cartografiado la estructura a gran escala del universo. Estos mapas muestran cómo las galaxias y sus grupos se organizan a lo largo de filamentos de materia oscura que actúan como andamios. El cúmulo de Perseo está asociado con el filamento Perseo-Pegaso, una estructura larga y delgada de galaxias que se extiende a lo largo de mil millones de años luz.
Si no hubiera materia oscura, los científicos creen que el universo sería mucho más homogéneo. Las galaxias estarían distribuidas de manera más uniforme por el espacio. Pero eso no es lo que vemos, y NGC 1270 y el resto del cúmulo de Perseo lo muestran claramente.
En la actualidad, la teoría científica sugiere que una red de materia oscura invisible atrae a las galaxias. Están situadas donde se cruzan los enormes tentáculos de la materia oscura, donde su atracción gravitatoria es más fuerte.
En resumen, el cúmulo de Perseo y NGC 1270 no estarían donde están y no estarían agrupados sin la materia oscura. El cúmulo, y todos los demás grupos, cúmulos y supercúmulos, están firmemente atrapados por la materia oscura.
La astrónoma estadounidense Vera Rubin jugó un papel muy importante en nuestra comprensión moderna de la materia oscura. Observó que las estrellas y el gas en el borde exterior de una galaxia se movían mucho más rápido de lo que predecía la masa visible de la galaxia. La física newtoniana sugiere que deberían moverse más lentamente.
Rubin y sus colegas pensaron que debía haber una gran cantidad de materia invisible más allá de los bordes visibles de las galaxias. Finalmente, se dio cuenta de que debía haber seis veces más materia oscura que materia visible en las galaxias.
Rubin enfrentó muchos obstáculos para que sus resultados fueran aceptados. Como mujer, no formó parte del mundo de la astronomía dominado por los hombres de la década de 1970. Se le negó el acceso a algunas instalaciones al principio de su carrera, lo que ralentizó su progreso. Ahora, se le da todo el crédito y se la menciona junto con Hubble y otras figuras influyentes en la astronomía. Uno de los observatorios más poderosos y únicos jamás concebidos lleva su nombre.
Independientemente de cómo lo llamemos y quién lo descubrió, nuestro universo está dominado por algo que no entendemos por completo.
Es notable que los científicos puedan cartografiar la materia invisible por su sola inferencia, sin saber qué es. La interpretación más aceptada de la materia oscura se encuentra en el modelo cosmológico Lambda Cold Dark Matter (Lambda-CDM), también llamado el Modelo Estándar de la Cosmología del Big Bang. Este modelo recrea con éxito muchas cosas que observamos en el universo, incluyendo cómo se forman las galaxias, cómo se expande el universo y, por supuesto, la estructura a gran escala del universo.
Pero ni siquiera Lambda-CDM puede decirnos qué es la materia oscura. La mayoría piensa que es algún tipo de partícula, pero si lo es, es extremadamente esquiva.
Eso no nos impide ver su efecto cuando observamos objetos como NGC 1270 y el cúmulo de Perseo.
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