Luz intracúmulo: un paso más hacia la materia oscura

Pese a que ha pasado casi un siglo desde que los astrónomos comenzaron a sospechar su existencia, la materia oscura sigue siendo a día de hoy uno de los mayores misterios en la astrofísica moderna. Un gran interrogante difícil de resolver porque todavía no se ha logrado a ciencia cierta diseñar un método para detectarla, más allá de modelos teóricos. No obstante, un reciente estudio liderado por investigadores de la Universidad de New South Wales y del Instituto de Astrofísica de Canarias han propuesto una solución alternativa: la luz intracúmulo.

El astrónomo Tomás Ruiz Lara, investigador del IAC, contextualiza a IDEAL cómo «ya desde los años 30 se viene hablando de un exceso de materia necesario para explicar cómo se mueven las galaxias». «En los 70, Vera Rubin y Kent Ford encontraron a su favor que las galaxias espirales no rotan como deberían, lo que volvía a hacer necesaria más materia de la que realmente podemos observar», añade. «El estudio de la naturaleza de la esquiva materia oscura y de su distribución en galaxias individuales y en cúmulos de galaxias es clave», subraya Ruiz Lara.

La dificultad reiterada durante todas estas décadas es la manera por la que certificar que, efectivamente, la materia oscura existe. «Existen modelos teóricos que predicen cuál debe ser la distribución de la materia oscura, sin embargo lo astrónomos no pueden observarla. No hay manera real de validar o refutar dichas predicciones», refleja el astrónomo del IAC. «Así, empezaron a darse cuenta de que podrían trazar dichas distribuciones alrededor de cúmulos de galaxias a través de lentes gravitatorias», señala Tomás Ruiz Lara.

«Fue Einstein quien vaticinó que la materia podría curvar lo que denominamos en física el espacio-tiempo, haciendo que la luz se curve. Al curvarse la luz, nuestros ojos o telescopios imaginan que la luz viene en línea recta, apareciendo así curiosas formas en el cielo a modo de arcos e imágenes múltiples», describe el astrónomo. «Como la materia de un cúmulo de galaxias curva la luz proveniente de galaxias más lejanas, estudiando esa curvatura podemos acabar determinando experimentalmente la distribución de materia oscura en un cúmulo de galaxias», indica.

Complejidad

Lo que suena como una gran idea resulta, pese a todo, muy complejo de conseguir. «Requiere de modelos muy precisos, computadores potentes y observaciones de la más alta calidad», lamenta Tomás Ruiz Lara. Obliga, por tanto, a buscar una alternativa. Se pensó en una emisión de rayos X emitida por el gas caliente en torno a los cúmulos de galaxias, que luego se probó impreciso por distintas razones. Por fortuna, el reciente estudio de los investigadores de la Universidad de New South Walres y del Instituto de Astrofísica de Canarias ha propuesto esta nueva alternativa de la luz intracúmulo.

¿De qué se trata? Esta luz intracúmulo es la que emiten «las estrellas restantes a modo de escombros del choque entre dos o más galaxias, las interacciones por las que se forman galaxias o cúmulos más grandes». La investigación ha conseguido probar que ni estas estrellas ni su luz se reparten de forma arbitraria por el espacio, sino que siguen la distribución de materia del cúmulo que, recuerda Ruiz Lara, «viene dominada por la materia oscura».

«Mediante el uso de imágenes muy profundas y de alta calidad del telescopio espacial Hubble han conseguido demostrar que la luz intracúmulo, relativamente fácil de observar, es un perfecto trazador de la distribución de materia oscura en cúmulos de galaxias», concreta Tomás Ruiz Lara, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias. El misterio, pues, estaría más cerca de resolverse.