El mapa invisible que sostiene al Universo y ahora los astrónomos lograron ver
Astrónomos liderados por la Universidad de Durham, en Reino Unido, desarrollaron el mapa de mayor resolución de la materia oscura que circula por el Universo.
El trabajo muestra cómo esta sustancia invisible influyó en la formación de estrellas, galaxias y planetas. Los resultados se publicaron en la revista Nature Astronomy tras el análisis de nuevos datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA.
La investigación fue dirigida por la Universidad de Durham junto con el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en Suiza.
El estudio aporta información detallada sobre la forma en que la materia oscura atrajo materia ordinaria hacia estructuras como la Vía Láctea y, con el tiempo, permitió la formación de planetas como la Tierra.
El nuevo mapa confirma estudios previos. También añade datos precisos sobre la relación entre la materia oscura y la materia normal, que compone todo lo visible y tangible del Universo.
Según los científicos, al inicio del Universo ambas materias estaban distribuidas de forma dispersa. La materia oscura se agrupó primero y luego atrajo materia normal por medio de la gravedad. Este proceso dio origen a regiones donde surgieron estrellas y galaxias. Así, la materia oscura definió la estructura a gran escala del Universo actual.
Al acelerar la formación de galaxias y estrellas, la materia oscura también generó las condiciones necesarias para la aparición de planetas. Sin esta sustancia, la Vía Láctea podría carecer de los elementos esenciales para el desarrollo de la vida.
El equipo científico explicó que el mapa alcanzó una precisión sin precedentes. El resultado muestra cómo un componente invisible estructuró la materia visible hasta permitir la formación de galaxias y estrellas, y con ello, la vida. La investigación describe a la materia oscura como el andamiaje invisible del Universo.
La materia oscura no emite ni refleja luz. Tampoco la absorbe o bloquea. Atraviesa la materia normal sin interacción directa. Su influencia se manifiesta por medio de la gravedad. El nuevo mapa evidencia esta interacción al mostrar la superposición entre la distribución de materia oscura y materia normal.
Las observaciones del James Webb confirman que esta alineación no responde al azar. Los astrónomos sostienen que la gravedad de la materia oscura atrajo a la materia normal durante miles de millones de años de historia cósmica.
El estudio también señala que donde existe materia normal, también hay materia oscura. De acuerdo con los investigadores, enormes cantidades de partículas de materia oscura atraviesan el cuerpo humano cada segundo sin causar daño. Sin embargo, la nube de materia oscura que rodea la Vía Láctea posee la gravedad suficiente para mantener unida a la galaxia. Sin ella, la estructura galáctica no se sostendría.
El área analizada corresponde a una región del cielo 2,5 veces más grande que la Luna llena, ubicada en la constelación Sextans. El Webb observó esta zona durante unas 255 horas. En ese tiempo, identificó cerca de 800.000 galaxias, muchas detectadas por primera vez.
Para localizar la materia oscura, el equipo analizó cómo su masa curva el espacio y desvía la luz de galaxias lejanas. Este fenómeno, conocido como lente gravitacional, permitió reconstruir el mapa con alta precisión.
El nuevo mapa incluye alrededor de 10 veces más galaxias que los elaborados desde observatorios terrestres. También duplica la cantidad registrada por el telescopio espacial Hubble. Gracias a ello, los científicos detectaron nuevos grupos de materia oscura y obtuvieron una visión más nítida de regiones ya estudiadas.
Para mejorar las mediciones de distancia, el equipo utilizó el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Webb. Este instrumento fue desarrollado con la participación del Centro de Astronomía Extragaláctica de la Universidad de Durham y fue diseñado y gestionado por el JPL antes de su lanzamiento.
Las longitudes de onda de MIRI permiten detectar galaxias ocultas por polvo cósmico. Con esta tecnología, los astrónomos planean ampliar el mapeo de la materia oscura en todo el Universo. Para ello, emplearán el telescopio Euclid de la Agencia Espacial Europea y el futuro Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA.
Los científicos indicaron que esta región del cielo servirá como referencia para comparar y calibrar los mapas que se desarrollen en el futuro. El objetivo es comprender mejor las propiedades fundamentales de la materia oscura y su evolución a lo largo del tiempo cósmico.
La investigación recibió financiamiento de la NASA, el RCUK/Science and Technology Facilities Council, la Secretaría de Estado Suiza de Educación, Investigación e Innovación, la Instalación Láser Central RCUK/STFC, el Laboratorio Rutherford Appleton y el Centro Nacional de Estudios Espaciales.
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