La materia oscura es una forma enigmática de materia que no se espera que emita luz, pero es esencial para comprender cómo evolucionó el rico tapiz de estrellas y galaxias que vemos en el cielo nocturno. Como componente fundamental del universo, una pregunta clave para los astrónomos es si la materia oscura es lisa o grumosa, ya que esto podría revelar de qué está compuesta. Dado que la materia oscura no puede observarse directamente, sus propiedades solo pueden determinarse observando el efecto de lente gravitacional, mediante el cual la luz de un objeto más distante se distorsiona y desvía por la gravedad del objeto oscuro.
«Buscar objetos oscuros que no parecen emitir luz es sin duda un desafío», afirmó Devon Powell, del Instituto Max Planck de Astrofísica y autor principal del estudio. «Como no podemos verlos directamente, utilizamos galaxias muy distantes como retroiluminación para buscar sus huellas gravitacionales».
La investigación se publica en la revista Nature Astronomy.
El equipo utilizó una red de telescopios de todo el mundo, incluyendo el Telescopio Green Bank, el Conjunto de Líneas de Base Muy Largas (VLBI) y la Red Interferométrica Europea de Líneas de Base Muy Largas (ERL). Los datos de esta red internacional se correlacionaron en el Instituto Conjunto para VLBI ERIC en los Países Bajos, formando un supertelescopio del tamaño de la Tierra capaz de captar las sutiles señales de lente gravitacional del objeto oscuro.
Descubrieron que el objeto tiene una masa un millón de veces mayor que la de nuestro Sol y se encuentra en una región distante del espacio, a aproximadamente 10 000 millones de años luz de la Tierra, cuando el universo tenía tan solo 6 500 millones de años.
Este es el objeto con la menor masa detectado mediante esta técnica, con una diferencia de aproximadamente 100 veces. Para lograr este nivel de sensibilidad, el equipo tuvo que crear una imagen de alta fidelidad del cielo utilizando radiotelescopios ubicados en todo el mundo.
John McKean, de la Universidad de Groningen, la Universidad de Pretoria y el Observatorio Sudafricano de Radioastronomía, quien dirigió la recopilación de datos y es el autor principal de un artículo complementario, afirmó: «Desde la primera imagen de alta resolución, observamos inmediatamente un estrechamiento del arco gravitacional, lo cual es la señal reveladora de que estábamos en lo cierto. Solo otra pequeña acumulación de masa entre nosotros y la distante radiogalaxia podría causar esto».
Para analizar el enorme conjunto de datos, el equipo tuvo que desarrollar nuevos algoritmos de modelado que solo podían ejecutarse en supercomputadoras. «Los datos son tan grandes y complejos que tuvimos que desarrollar nuevos enfoques numéricos para modelarlos. Esto no fue sencillo, ya que nunca se había hecho antes», declaró Simona Vegetti, del Instituto Max Planck de Astrofísica.
«Esperamos que todas las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, estén llenas de cúmulos de materia oscura, pero encontrarlos y convencer a la comunidad de su existencia requiere un gran esfuerzo numérico», continuó. El equipo aplicó una técnica especial llamada imagen gravitacional, que les permitió «ver» el cúmulo invisible de materia oscura al mapear su efecto de lente gravitacional contra el arco radioluminoso.
«Dada la sensibilidad de nuestros datos, esperábamos encontrar al menos un objeto oscuro, por lo que nuestro descubrimiento es consistente con la llamada ‘teoría de la materia oscura fría’, en la que se basa gran parte de nuestra comprensión de la formación de las galaxias», afirmó Powell. Tras encontrar uno, la pregunta ahora es si podremos encontrar más y si su número seguirá coincidiendo con los modelos.
El equipo está analizando los datos en profundidad para comprender mejor qué podría ser este misterioso objeto oscuro, pero también están observando otras partes del cielo para ver si pueden encontrar más ejemplos de estos objetos oscuros de baja masa utilizando la misma técnica. Si continúan encontrando estos misteriosos objetos en otras partes del universo, y si realmente resultan estar completamente desprovistos de estrellas, algunas teorías sobre la materia oscura podrían descartarse.
Con información de Nature
Compártelo:
Descubre más desde SKYCR.ORG: NASA, exploración espacial y noticias astronómicas
Suscríbete y recibe las últimas entradas en tu correo electrónico.
