Astrónomos revelan nuevos detalles sobre la influencia de la materia oscura en el Universo

MADRID 26 Ene. (EUROPA PRESS) -

Un grupo de astrónomos, dirigidos por la Universidad de Durham (Reino Unido) han creado el mapa de mayor resolución de la materia oscura que circula por el Universo, mostrando su influencia en la formación de estrellas, galaxias y planetas. Los hallazgos, realizados con nuevos datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA (Webb), se publican en la revista 'Nature Astronomy'.

En concreto, el estudio fue dirigido conjuntamente por la Universidad de Durham, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y la École Polytechnique Fédéral de Lausanne (EPFL), Suiza. La investigación cuenta más sobre cómo esta sustancia invisible ayudó a atraer materia ordinaria hacia galaxias como nuestra Vía Láctea y planetas como la Tierra.

El nuevo mapa confirma investigaciones anteriores y proporciona nuevos detalles sobre la relación entre la materia oscura y la materia normal de la que estamos hechos nosotros y todo lo que podemos tocar o ver.

Cuando comenzó el Universo, la materia oscura y la materia normal probablemente estaban escasamente distribuidas. Los científicos creen que la materia oscura se agrupó primero y luego atrajo a la materia normal, creando regiones donde comenzaron a formarse estrellas y galaxias. De esta manera, la materia oscura determinó la distribución a gran escala de las galaxias que vemos hoy en el Universo.

Al impulsar la formación de galaxias y estrellas antes de lo que habría ocurrido de otro modo, la materia oscura también contribuyó a crear las condiciones para la formación de planetas. Sin ella, nuestra galaxia podría carecer de los elementos que permitieron el surgimiento de la vida.

El doctor Gavin Leroy, coautor principal de la investigación, del Instituto de Cosmología Computacional del Departamento de Física de la Universidad de Durham, expone: "Al revelar la materia oscura con una precisión sin precedentes, nuestro mapa muestra cómo un componente invisible del Universo ha estructurado la materia visible hasta el punto de permitir el surgimiento de galaxias, estrellas y, en última instancia, la vida misma". Este mapa revela el papel invisible pero esencial de la materia oscura, la verdadera arquitecta del Universo, que organiza gradualmente las estructuras que observamos a través de nuestros telescopios.

La materia oscura no emite, refleja, absorbe ni bloquea la luz y pasa a través de la materia normal como un fantasma. Sin embargo, sí interactúa con el resto del Universo a través de la gravedad, algo que el nuevo mapa muestra con un nuevo nivel de claridad. La evidencia de esta interacción reside en el grado de superposición entre los mapas de materia oscura y materia normal.

Según la investigación, las observaciones del Webb confirman que esta estrecha alineación no puede ser una coincidencia. Los astrónomos afirman que se debe a que la gravedad de la materia oscura ha atraído a la materia normal hacia ella a lo largo de la historia cósmica.

El coautor de la investigación, el profesor Richard Massey, del Instituto de Cosmología Computacional del Departamento de Física de la Universidad de Durham, expone: "Dondequiera que hoy en el Universo haya materia normal, también hay materia oscura. Miles de millones de partículas de materia oscura atraviesan tu cuerpo cada segundo. No hay daño, no nos detectan y simplemente siguen su camino. Pero, toda la nube de materia oscura que gira alrededor de la Vía Láctea tiene suficiente gravedad para mantener unida a toda nuestra galaxia. Sin materia oscura, la Vía Láctea se desintegraría en rotación".

El área cubierta por el nuevo mapa es una sección del cielo aproximadamente 2,5 veces más grande que la Luna llena, en la constelación Sextans. Webb examinó esta región durante un total de aproximadamente 255 horas e identificó casi 800.000 galaxias, muchas de ellas detectadas por primera vez. El equipo científico buscó entonces materia oscura observando cómo su masa curva el espacio mismo, lo que a su vez dobla la luz que viaja a la Tierra desde galaxias distantes, como si la luz de esas galaxias hubiera pasado a través de un cristal deformado.

El mapa contiene aproximadamente 10 veces más galaxias que los mapas de la zona realizados por observatorios terrestres y el doble que el telescopio espacial Hubble. Así, revela nuevos grupos de materia oscura y captura una visión de mayor resolución de las áreas previamente vistas por el Hubble.

La coautora principal de la investigación, la doctora Diana Scognamiglio, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, detalla: "Este es el mapa de materia oscura más grande que hemos hecho con Webb, y es dos veces más nítido que cualquier mapa de materia oscura hecho por otros observatorios. Antes, observábamos una imagen borrosa de la materia oscura. Ahora, gracias a la increíble resolución del Webb, vemos el andamiaje invisible del Universo con un detalle asombroso".

Para refinar las mediciones de la distancia a muchas galaxias para el mapa, el equipo utilizó el Instrumento de Infrarrojo Medio del Webb (MIRI). El Centro de Astronomía Extragaláctica de la Universidad de Durham participó en el desarrollo de MIRI, que fue diseñado y gestionado hasta su lanzamiento por el JPL.

Las longitudes de onda detectadas por MIRI lo hacen experto en la detección de galaxias oscurecidas por nubes de polvo cósmico. Por tanto, el próximo plan del equipo es mapear la materia oscura en todo el Universo, utilizando el telescopio Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) y el próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA.

De esta forma, aprenderán más sobre las propiedades fundamentales de la materia oscura y cómo ésta podría haber cambiado a lo largo de la historia cósmica. Sin embargo, esa porción de cielo estudiada en esta última investigación será la referencia sobre la que se afinarán y compararán todos los mapas futuros.

La última investigación fue financiada por la NASA, el RCUK/Science and Technology Facilities Council (STFC), la Secretaría de Estado Suiza de Educación, Investigación e Innovación (SERI), la Instalación Láser Central RCUK/STFC en el Laboratorio Rutherford Appleton del STFC y el Centro Nacional de Estudios Espaciales.