Finalmente estamos viendo nuestro universo perdido.
Investigadores de la Universidad de Waterloo en Waterloo, Ontario, dicen que han capturado la primera imagen compuesta de algo que, aunque los astrónomos han hablado de ello durante décadas, hasta ahora no se había visto y, de hecho, no se había detectado. Dicen que es una imagen de la materia oscura, un punto de conexión en la gran red cósmica en la que se cree que están incrustados los miles de millones de galaxias de nuestro universo. La Royal Astronomical Society, que publicó el nuevo trabajo en sus Avisos mensuales revisados por pares, dijo en un comunicado:
“La imagen compuesta, que combina una serie de imágenes individuales, confirma las predicciones de que las galaxias de todo el universo están unidas a través de una red cósmica conectada por materia oscura que hasta ahora ha permanecido inobservable”.
Los filamentos de materia oscura unen el espacio entre las galaxias en este mapa de colores falsos. Las ubicaciones de las galaxias brillantes se muestran en las regiones blancas y la presencia de un filamento de materia oscura que une las galaxias se muestra en rojo. Imagen vía RAS/ S. Epps & M. Hudson / Universidad de Waterloo.
¿Por qué los astrónomos creen que existe la materia oscura? Después de todo, antes de esta imagen, nadie ha afirmado haberla observado directamente, y mucho menos capturado su imagen. Sin embargo, la materia oscura ocupa un lugar de honor en la teoría astronómica; es una parte integral del modelo Lambda Cold Dark Matter, a veces llamado el modelo estándar de la cosmología del Big Bang, un modelo ampliamente aceptado de cómo funciona nuestro universo y un modelo que concuerda bien con lo que los astrónomos creen que ven, cuando miran hacia las profundidades. espacio.
Algunos astrónomos creen que no entendemos la materia oscura o creen que no existe en absoluto. Por ejemplo, en 2016, el físico Erik Verlinde de la Universidad de Amsterdam publicó la última entrega de su nueva teoría de la gravedad, en la que dijo que no necesita la materia oscura para explicar los movimientos de las estrellas en las galaxias. No mucho después, un equipo dirigido por la astrónoma Margot Brouwer del Observatorio de Leiden en los Países Bajos probó la teoría de Verlinde al examinar el efecto de lente de la gravedad alrededor de más de 33 000 galaxias. Su equipo concluyó que la teoría de Verlinde “concuerda bien” con las observaciones.
Ese tipo de golpe uno-dos se ve a menudo en astronomía. Una teoría sugiere algo y las observaciones lo confirman (o no). Por supuesto, las teorías y las observaciones son siempre defectuosas e imperfectas. ¿Qué más podrían ser? Los científicos tendrían que ser dioses para comprender perfectamente el funcionamiento del universo.
Entonces, lo que probablemente verá en las próximas semanas, meses y años es que otros astrónomos estén de acuerdo o en desacuerdo con que esta imagen representa lo que los investigadores de la Universidad de Waterloo dicen que representa.
Según las teorías más aceptadas del universo, se cree que la energía oscura aporta el 73 por ciento de toda la masa y energía del universo. Otro 23 por ciento es materia oscura, lo que deja solo el 4 por ciento del universo compuesto de materia regular, como estrellas, planetas y personas. Gráfico circular a través de la NASA.
Mientras tanto, sepa que, según los modelos más populares del universo, la materia oscura comprende aproximadamente una cuarta parte de las “cosas” de nuestro universo. Esta sustancia misteriosa no brilla, absorbe ni refleja la luz, aunque se cree que sus efectos son reconocibles a través del funcionamiento de la gravedad. Según estas teorías, la materia oscura es parte integral de la creación de lo que los astrónomos llaman la red cósmica, la estructura básica de nuestro universo. De hecho, se cree que esta gran red consiste en una red de filamentos de materia oscura. Mike Hudson, el profesor de astronomía de la Universidad de Waterloo que dirigió esta investigación, dijo sobre el trabajo de su equipo:
“Durante décadas, los investigadores han estado prediciendo la existencia de filamentos de materia oscura entre galaxias que actúan como una superestructura similar a una red que conecta las galaxias. Esta imagen nos lleva más allá de las predicciones a algo que podemos ver y medir”.
Esta imagen que se ve a menudo es la ilustración de un artista de una estructura similar a un panal, a veces llamada “red cósmica”. Las áreas brillantes son cúmulos y grupos de galaxias, con regiones escasamente pobladas desprovistas de galaxias en el medio. Dado que los astrónomos hoy en día creen que las galaxias se forman en un proceso mediante el cual la materia oscura se fusiona y se agrupa, y dado que se cree que la materia oscura es mucho más abundante en nuestro universo que el tipo de materia que compone estrellas y galaxias (y planetas como la Tierra, y gente como tú y como yo), se cree que la materia oscura impulsa la estructura de la red cósmica. Imagen vía Volker Springel, Virgo Consortium.
¿Cómo obtuvieron los astrónomos de la Universidad de Waterloo su imagen de la materia oscura? Hudson y el coautor Seth Epps, estudiante de maestría en la Universidad de Waterloo en ese momento, utilizaron una técnica llamada lente gravitacional débil, un efecto que hace que las imágenes de galaxias distantes se deformen ligeramente bajo la influencia de una masa invisible como un planeta, un agujero negro, o en este caso –dicen estos científicos– materia oscura. Dijeron que midieron el efecto en imágenes de un estudio del cielo de varios años en el Telescopio Canadá-Francia-Hawaii en Mauna Kea en Hawai.
Combinaron imágenes de lentes de más de 23.000 pares de galaxias ubicadas a 4.500 millones de años luz de distancia para crear esta imagen compuesta o mapa que, según dicen, muestra la presencia de materia oscura entre las dos galaxias. En otras palabras, es un puente de materia oscura, según estos astrónomos. Sus resultados sugieren que el puente de filamentos de materia oscura es más fuerte entre sistemas separados por menos de 40 millones de años luz. Epps dijo:
“Al usar esta técnica, no solo podemos ver que existen estos filamentos de materia oscura en el universo, sino que también podemos ver hasta qué punto estos filamentos conectan las galaxias”.
Ahora veamos si otros astrónomos pueden replicar su trabajo y si otros están de acuerdo. Si lo hacen, guau… ¡es increíble!
En pocas palabras: los astrónomos de la Universidad de Waterloo en Waterloo, Ontario, dicen que han capturado la primera imagen de la materia oscura.
