Traducido por el equipo de SOTT.net en español

Los astrónomos han creado el mapa más completo hasta ahora de toda la materia oscura del universo.
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© (Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA)
No es una hazaña fácil, ya que la materia oscura es invisible. Sin embargo, los científicos saben que esta prima sombría de la materia regular existe, porque sus fuertes fuerzas gravitacionales pueden unir galaxias enteras.

Basándose en las observaciones de su influencia, los astrónomos estiman que la materia oscura constituye una cuarta parte del universo.

El nuevo mapa es el producto de años de trabajo de un grupo de 400 científicos de siete países, conocido como Dark Energy Survey (DES).

Apuntaron el telescopio Víctor M. Blanco en Chile hacia el cielo para observar millones de galaxias unidas por la materia oscura. La distribución de esas galaxias, y la forma en que la luz de las mismas llega a la Tierra, puede informar a los astrónomos sobre la cantidad de materia oscura que se encuentra entre esas galaxias y nuestro planeta.


En una serie de estudios publicados esta semana, el equipo demostró que el universo está salpicado de cúmulos gigantes de galaxias agrupadas, regiones en las que la materia oscura también está densamente empaquetada.

Pero su mapa, que cubre aproximadamente una octava parte del cielo visto desde la Tierra, también documenta zonas del universo que están casi desprovistas tanto de materia oscura como de galaxias.

Estas zonas desordenadas y vacías parecen estar conectadas por gas interestelar en una red cósmica.

"Esto nos muestra nuevas partes del universo que nunca antes habíamos visto. Podemos ver realmente esta estructura de red cósmica, incluyendo estas enormes estructuras llamadas vacíos cósmicos, que son regiones de muy baja densidad del universo donde hay muy pocas galaxias y menos materia", dijo Niall Jeffrey, cosmólogo del University College de Londres, a the Guardian.

La foto de abajo muestra una sección del nuevo mapa; los vacíos están en negro, mientras que los cúmulos de galaxias son de color naranja brillante.

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© Dark Energy Survey Collaboration
Una vista ampliada del mapa de materia oscura del Dark Energy Survey.
Según Jeffrey, los nuevos hallazgos sugieren que la gravedad puede no funcionar de la misma manera en estos vacíos que en la Tierra, lo que significaría que las leyes estándar de la física no se aplican.

La luz desde 226 millones de galaxias

Aunque la materia oscura es inobservable, la fuerza que ejerce sobre otras cosas en el universo ayuda a los científicos a detectarla.

La materia oscura deforma la luz que llega a la Tierra desde otras galaxias, un poco como un caleidoscopio. Así, midiendo la intensidad de esa distorsión, los astrónomos pueden calcular cuánta materia oscura se encuentra entre nosotros y otra galaxia, y lo aplastada que está la materia oscura.

Si la luz de una galaxia está muy distorsionada, sugiere que la materia oscura invisible que la oculta está densamente agrupada.

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© (Dark Energy Survey Collaboration)
El mapa de materia oscura del DES (Dark Energy Survey) -en morado- superpuesto a una imagen de la Vía Láctea.
Así que Jeffrey y su equipo observaron cómo se distorsionaba la luz de más de 226 millones de galaxias, tanto cercanas como a miles de millones de kilómetros de distancia.

Utilizaron el telescopio para capturar imágenes de esas galaxias durante 345 noches entre 2013 y 2016, y luego se basaron en un programa de inteligencia artificial para traducir esas observaciones en su mapa detallado de la materia oscura.

El equipo recogió datos en otras 413 noches antes de que el estudio finalizara en 2019, por lo que los científicos de la DES planean crear un mapa de materia oscura aún más grande y detallado utilizando el resto de sus observaciones.

El mapa sugiere que Einstein podría haberse equivocado.

Según la teoría de la relatividad de Albert Einstein, la gravedad debería haber hecho que los trozos de materia del universo se agruparan de forma predecible tras el Big Bang hace unos 13.000 millones de años.

Pero, según Jeffrey, el mapa del DES sugiere que la teoría de Einstein puede haber errado en cierta medida.

"Si se observa el universo, la materia no es tan grumosa como se esperaba: hay indicios de que es más suave", dijo Jeffrey a The Guardian.

"Puede parecer algo relativamente pequeño", añadió, "pero si estos indicios son ciertos, puede significar que hay algo que falla en la teoría de la relatividad general de Einstein, uno de los grandes pilares de la física".