Según la teoría cosmológica más aceptada, antes de que se formaran
las galaxias ya había concentraciones de materia oscura que sirvieron de
aglutinante: el gas que daría lugar a las primeras galaxias se
concentró en los grumos de materia oscura (un tipo de materia que no
emite luz y solo interacciona gravitatoriamente), y este tipo de materia
sigue siendo mayoritario en galaxias y cúmulos de galaxias, en forma de
enormes halos en torno a la materia luminosa. Ahora, un grupo de
investigadores, con la participación del Instituto de Astrofísica de
Andalucía (IAA-CSIC) (España), ha hallado un halo de materia oscura tan
denso que pone de manifiesto la existencia de mecanismos de crecimiento
no contemplados hasta ahora.
Simulación por ordenador que muestra la
distribución de materia en el universo, con nodos densos, filamentos y
vacíos. (Fuente: V. Springel, MPIA)
"La estructura a gran escala del universo es como una especie de telaraña en tres dimensiones, con grandes vacíos salpicados por filamentos y nodos densos de galaxias y cúmulos de galaxias -señala Mauro Sereno, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF, Italia) que encabeza el estudio-. Su estudio resulta complicado, porque los principales componentes del universo, la energía y materia oscuras, no se conocen con certeza y la materia ordinaria, que forma estrellas y planetas, apenas constituye un 5% del total".
De hecho, en los cúmulos de galaxias, las mayores estructuras del
universo, la proporción de materia oscura y ordinaria está en torno al 5
a 1. El grupo de investigadores estudió una muestra de cúmulos para
comprobar si,l además de una relación ya conocida, según la que las
regiones muy densas albergan halos de alta masa -y, al contrario, las de
menor densidad albergan halos menores-, pueden existir otros
mecanismos, relacionados con el entorno de los halos, que puedan influir
en la cantidad de materia que contienen.
Y hallaron un sistema extraño. "Estudiamos el entorno alrededor del
cúmulo PSZ2 G099.86+58.45 hasta distancias de millones de años luz y
comprobamos que presenta una densidad de materia seis veces mayor de la
que cabría esperar", apunta Luca Izzo, investigador del Instituto de
Astrofísica de Andalucía (IAA-CSCI) que participa en el trabajo.
Los investigadores aplicaron una técnica conocida como lente
gravitatoria: la materia del cúmulo y su entorno, en su mayor parte
materia oscura, desvía los rayos de luz de las galaxias de fondo y actúa
como una lupa, o una lente deformadora. A mayor densidad de materia,
mayor será la deformación de las galaxias de fondo, y el estudio de
150.000 galaxias permitió determinar la densidad de PSZ2 G099.86+58.45,
muy superior a la esperada.
"Este hallazgo revela un entorno muy raro en el actual paradigma de formación de estructuras en el universo e implica que, en efecto, existen mecanismos de aumento de masa en los grandes halos que pueden resultar muy eficaces", concluye Mauro Sereno (INAF).
IAA-CSIC
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