Los científicos están un paso más cerca de resolver uno de los mayores misterios del universo, ya que una nueva investigación encuentra evidencia de que dos de sus componentes menos comprendidos podrían estar interactuando, lo que ofrece una inusual ventana a los rincones más oscuros del cosmos.
Los hallazgos de la Universidad de Sheffield se relacionan con la relación entre la materia oscura, la misteriosa e invisible sustancia que constituye aproximadamente el 85% de la materia del universo, y los neutrinos, una de las partículas subatómicas más fundamentales y esquivas. Los científicos cuentan con una abrumadora evidencia indirecta de la existencia de la materia oscura, mientras que los neutrinos, aunque invisibles y con una masa extremadamente pequeña, se han observado mediante enormes detectores subterráneos.
El modelo estándar de cosmología (Lambda-CDM), con sus orígenes en la teoría general de la relatividad de Einstein, postula que la materia oscura y los neutrinos existen de forma independiente y no interactúan entre sí.
Una nueva investigación de la Universidad de Sheffield, publicada en Nature Astronomy, pone en duda esta teoría, cuestionando el modelo cosmológico tradicional. La investigación detecta indicios de que estos elusivos componentes cósmicos podrían interactuar, ofreciendo una visión excepcional de partes del universo que no podemos ver o detectar fácilmente.
Al combinar datos de diferentes épocas, los científicos han encontrado evidencia de interacciones entre la materia oscura y los neutrinos que podrían haber afectado la formación de estructuras cósmicas, como las galaxias, a lo largo del tiempo.
Los datos abarcan la historia del universo.
Los datos sobre el universo primitivo provienen de dos fuentes principales: el Telescopio Cosmológico de Atacama (ACT), de alta sensibilidad, y el Telescopio Planck, un observatorio espacial operado por la Agencia Espacial Europea (ESA) entre 2009 y 2013. Ambos instrumentos fueron diseñados específicamente para estudiar el tenue resplandor del Big Bang.
Los datos del universo tardío provienen de un amplio catálogo de observaciones astronómicas realizadas por la Cámara de Energía Oscura del Telescopio Víctor M. Blanco en Chile, junto con mapas de galaxias del Sloan Digital Sky Survey.
La Dra. Eleonora Di Valentino, coautora del estudio e investigadora sénior de la Universidad de Sheffield, afirmó: «Cuanto mejor comprendamos la materia oscura, mayor será nuestra comprensión de cómo evoluciona el universo y cómo se conectan sus diferentes componentes».
Nuestros resultados abordan un antiguo enigma de la cosmología. Las mediciones del universo primitivo predicen que las estructuras cósmicas deberían haber crecido con mayor intensidad con el tiempo que las que observamos hoy. Sin embargo, las observaciones del universo moderno indican que la materia está ligeramente menos agrupada de lo esperado, lo que apunta a una ligera discrepancia entre las mediciones de épocas tempranas y tardías.
Esta discrepancia no significa que el modelo cosmológico estándar sea erróneo, pero podría sugerir que está incompleto. Nuestro estudio muestra que las interacciones entre la materia oscura y los neutrinos podrían ayudar a explicar esta diferencia, ofreciendo una nueva perspectiva sobre cómo se formó la estructura del universo». Los hallazgos abren un camino claro para seguir probando la teoría utilizando datos más precisos de futuros telescopios, experimentos de Fondo Cósmico de Microondas (CMB) y estudios de lentes débiles, que utilizan las sutiles distorsiones de la luz de galaxias distantes para cartografiar la distribución de la masa en el universo.
El Dr. William Giarè, coautor del estudio y exinvestigador postdoctoral de la Universidad de Sheffield, ahora con sede en la Universidad de Hawái, afirmó: «Si se confirma esta interacción entre la materia oscura y los neutrinos, supondría un avance fundamental.
No solo arrojaría nueva luz sobre un desajuste persistente entre diferentes sondas cosmológicas, sino que también proporcionaría a los físicos de partículas una dirección concreta, indicando qué propiedades buscar en experimentos de laboratorio para ayudar a desenmascarar finalmente la verdadera naturaleza de la materia oscura».
Con información de Nature
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