¿Cómo estudiar algo invisible? Esa pregunta es todo un reto para los astrónomos que estudian la materia oscura. A pesar de que la materia oscura comprende el 85% del universo, no interactúa con la luz. Sólo puede ser vista debido a la influencia gravitatoria que tiene en la luz y en otros tipos de materia. Para empeorar las cosas, todos los intentos de detectar materia oscura en la Tierra han resultado, hasta ahora, en fracasos.
A pesar de la naturaleza elusiva de la materia oscura, hemos aprendido muchas cosas de ella. Sabemos que no sólo es oscura, sino que también es fría. Como resultado se agrupa dando origen a los cúmulos de galaxias. También forma halos alrededor de las galaxias, lo que hace que representen la mayor parte de la masa de estas. Sin embargo, aún hay muchas preguntas sin responder acerca de la materia oscura, por lo que los astrónomos desarrollan con frecuencia nuevos modelos para esta, comparándolos con sus observaciones para aprobar su precisión.
Una forma de hacer esto es mediante simulaciones sofisticadas por computadora. Recientemente un equipo del Centro de Astrofísica de Harvard y el Smithsoniano ejecutó una simulación detallada de la materia oscura en el cosmos, los resultados que dio son sorprendentes.
La precisión de cualquier simulación de la materia oscura depende de las suposiciones que hagamos sobre la materia oscura. En este caso, los investigadores asumieron que la materia oscura consiste en Partículas Masivas de Débil Interacción (WIMPs por sus siglas en inglés). Los WIMPs son una de los teorías sobre la materia oscura más importantes. Simulaciones de este tipo ya se han hecho antes. Aún así, tuvo una alta resolución, simulando características en la escala de los treinta órdenes de magnitud.
En esta simulación, la materia oscura formó halos alrededor de las galaxias, tal como vemos en la imagen. Pero también se encontró que los halos que se forman son de todas las escalas, desde las planetarias hasta las galácticas. Estos halos tienen una estructura similar, en la que son más densos a medida que se acercan a su centro y se vuelven más difusos en los bordes. El hecho de que esto suceda en todas las escalas, lo hace una característica exclusiva de la materia oscura.
Si bien los halos a pequeña escala son demasiado pequeños para ser detectados a través de su influencia gravitatoria sobre la luz, podrían decirnos cómo interactúa la materia oscura consigo misma. Una idea sobre la materia oscura es que cuando sus partículas chocan, emiten radiación gamma. Algunas observaciones de rayos gamma han insinuado un exceso de estos rayos proveniente del centro de nuestra galaxia, que podría ser causado por materia oscura. En este modelo en particular, la mayor parte de la radiación gamma producida por la materia oscura provendría de halos más pequeños. Dado que la escala de un halo afectaría el espectro de energía de los rayos gamma, este modelo hace predicciones específicas sobre el exceso de rayos gamma que deberíamos ver tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias.
La materia oscura sigue siendo uno de los mayores problemas sin resolver de la astronomía moderna. Si bien nos encantaría detectarlo directamente, hasta que eso suceda, simulaciones como esta son una de nuestras herramientas más poderosas para comprenderla mejor.
Fuente: Universe Today.
