Consiguen medir la materia oscura en el arranque del Universo

 

   Científicos han investigado la naturaleza de la materia oscura que rodea a las galaxias vistas como eran hace 12.000 millones de años, miles de millones de años más atrás en el tiempo que nunca antes.

   Sus hallazgos, publicados en la revista 'Physical Review Letters', ofrecen la tentadora posibilidad de que las reglas fundamentales de la cosmología difieran al examinar la historia temprana de nuestro universo.

   Los autores del estudio recuerdan que ver algo que ocurrió hace tanto tiempo es difícil. Debido a la velocidad finita de la luz, vemos las galaxias lejanas no como son hoy, sino como eran hace miles de millones de años, pero aún más difícil es observar la materia oscura, que no emite luz.

   En una galaxia fuente lejana, incluso más lejana que la galaxia cuya materia oscura se quiere investigar, su atracción gravitatoria de la galaxia fuente, incluida su materia oscura, distorsiona el espacio y el tiempo circundantes, como predice la teoría de la relatividad general de Einstein. A medida que la luz de la galaxia fuente viaja a través de esta distorsión, se dobla, cambiando la forma aparente de la galaxia.

   Cuanto mayor sea la cantidad de materia oscura, mayor será la distorsión. Así, los científicos pueden medir la cantidad de materia oscura que rodea a la galaxia en primer plano (la galaxia "lente") a partir de la distorsión.

   Sin embargo, a partir de cierto punto los científicos se encuentran con un problema. Las galaxias de las zonas más profundas del universo son increíblemente débiles. Por ello, cuanto más lejos de la Tierra miremos, menos eficaz será esta técnica. La distorsión de la lente es sutil y difícil de detectar en la mayoría de los casos, por lo que se necesitan muchas galaxias de fondo para detectar la señal.

   La mayoría de los estudios anteriores se han quedado estancados en los mismos límites. Al no poder detectar suficientes galaxias fuente lejanas para medir la distorsión, sólo podían analizar la materia oscura de hace no más de 8.000-10.000 millones de años. Estas limitaciones dejaban abierta la cuestión de la distribución de la materia oscura entre esta época y hace 13.700 millones de años, alrededor del comienzo de nuestro universo.

   Para superar estos problemas y observar la materia oscura desde los confines del universo, un equipo de investigación dirigido por Hironao Miyatake, de la Universidad de Nagoya, en colaboración con la Universidad de Tokio, el Observatorio Astronómico Nacional de Japón y la Universidad de Princeton, utilizó una fuente diferente de luz de fondo, las microondas liberadas por el propio Big Bang.

   En primer lugar, utilizando los datos de las observaciones de la Subaru Hyper Suprime-Cam Survey (HSC), el equipo identificó 1,5 millones de galaxias lente con luz visible, seleccionadas para ser vistas hace 12.000 millones de años.

   A continuación, para superar la falta de luz de galaxias aún más lejanas, emplearon microondas del fondo cósmico de microondas (CMB), el residuo de radiación del Big Bang. Utilizando microondas observadas por el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea, el equipo midió cómo la materia oscura alrededor de las galaxias objetivo distorsionaba las microondas.

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