Lo poco que sabemos de la materia oscura proviene de c\u00e1lculos basados \u200b\u200ben el brillo de las galaxias circundantes. Sin embargo, cuanto m\u00e1s lejos miramos, m\u00e1s tenue es la luz de las estrellas, lo que dificulta ver la influencia sutil de esta fuerza tan misteriosa. Ahora, una colaboraci\u00f3n entre astr\u00f3nomos de Jap\u00f3n y EE. UU. ha encontrado una forma diferente de iluminar la oscuridad distante, al estudiar la forma en que las masas sombr\u00edas de materia oscura distorsionan el brillo de fondo del cosmos.<\/p>\n\n\n\n
Como fotos arrojadas desde un autom\u00f3vil en movimiento, la historia completa de nuestro Universo se extiende por la inmensidad del espacio. Para ver una sucesi\u00f3n de momentos clave, todo lo que tenemos que hacer es seguir mirando m\u00e1s adelante en la carretera. Desafortunadamente, la expansi\u00f3n creciente de todo no ha sido amable con esas instant\u00e1neas m\u00e1s antiguas, estirando sus paletas de luz estelar hasta que est\u00e1n tan vac\u00edas de energ\u00eda que nos parecen poco m\u00e1s que brasas brillantes.<\/p>\n\n\n\n
Es una pena que no podamos verlos como son. Si esas primeras galaxias se parecen en algo a las que vemos mucho m\u00e1s tarde en la l\u00ednea de tiempo del Universo, sus estructuras deber\u00edan estar influenciadas por bolsas de gravedad producidas por\u2026 bueno, no tenemos la menor idea.<\/p>\n\n\n\n
Se llama materia oscura solo porque no irradia ninguna informaci\u00f3n que nos diga algo sobre su naturaleza. Es probable que sea alg\u00fan tipo de masa similar a una part\u00edcula con pocas propiedades, no muy diferente a un neutrino. Existe una posibilidad externa de que sea un reflejo de algo que hemos entendido mal sobre la configuraci\u00f3n del espacio y el tiempo.<\/p>\n\n\n\n
En resumen, todav\u00eda no tenemos una teor\u00eda concreta sobre d\u00f3nde encaja este fen\u00f3meno con la f\u00edsica existente. Entonces, obtener una medida precisa de c\u00f3mo se ve\u00edan esos superantiguos halos de materia oscura al menos nos dir\u00eda si han cambiado con el tiempo.<\/p>\n\n\n\n
No podemos estimar su masa total, tanto invisible como brillante, midiendo su luz p\u00e1lida. Pero es posible utilizar la forma en que su masa colectiva distorsiona la luz de las estrellas que pasa a trav\u00e9s del espacio circundante.<\/p>\n\n\n\n
Esta t\u00e9cnica de lente funciona lo suficientemente bien para grandes grupos de galaxias vistas hace unos 8 a 10 mil millones de a\u00f1os. Sin embargo, cuanto m\u00e1s atr\u00e1s queramos ver, menos radiaci\u00f3n estelar hay en el fondo para analizar las distorsiones.<\/p>\n\n\n\n
Seg\u00fan el astrof\u00edsico de la Universidad de Nagoya Hironao Miyatake y sus colegas, hay otra fuente de luz que podr\u00edamos usar, llamada fondo c\u00f3smico de microondas (CMB). Piensa en el CMB como la primera foto del cosmos reci\u00e9n nacido. El eco de luz liberado cuando el Universo ten\u00eda alrededor de 300.000 a\u00f1os, ahora impregna el espacio en forma de una radiaci\u00f3n d\u00e9bil.<\/p>\n\n\n\n
Los cient\u00edficos utilizan patrones sutiles en este zumbido de fondo para probar todo tipo de hip\u00f3tesis sobre las primeras fases cr\u00edticas de la evoluci\u00f3n del Universo. Sin embargo, usarlo para estimar la masa promedio de las galaxias distantes y la distribuci\u00f3n de los halos de materia oscura que las rodean fue una novedad.<\/p>\n\n\n\n
“Fue una idea loca. Nadie se dio cuenta de que pod\u00edamos hacer esto”, dice Masami Ouchi, astrof\u00edsico de la Universidad de Tokio.<\/p>\n\n\n\n
“Pero despu\u00e9s de dar una charla sobre una gran muestra de galaxias distantes, Hironao se me acerc\u00f3 y me dijo que podr\u00eda ser posible observar la materia oscura alrededor de estas galaxias con el CMB”.<\/p>\n\n\n\n
Hironao y sus colegas se centraron en un conjunto especial de objetos distantes en formaci\u00f3n de estrellas llamados galaxias Lyman-break. Usando una muestra que consta de casi 1,5 millones de estos objetos recopilados a trav\u00e9s de la encuesta del Programa Estrat\u00e9gico Hyper Suprime-Cam Subaru, analizaron patrones en la radiaci\u00f3n de microondas tal como los ve el sat\u00e9lite Planck de la Agencia Espacial Europea. Los resultados proporcionaron a los investigadores una masa de halo t\u00edpica para galaxias de hace cerca de 12 mil millones de a\u00f1os, una era que era bastante diferente a la que vemos m\u00e1s cerca de casa hoy.<\/p>\n\n\n\n
De acuerdo con la teor\u00eda cosmol\u00f3gica est\u00e1ndar, la formaci\u00f3n de esas primeras galaxias estuvo determinada en gran medida por las fluctuaciones en el espacio que exageraron la acumulaci\u00f3n de materia. Curiosamente, estos nuevos hallazgos de masas gal\u00e1cticas tempranas reflejan una acumulaci\u00f3n de materia que es menor de lo que predicen los modelos favoritos actuales.<\/p>\n\n\n\n
“Nuestro hallazgo a\u00fan es incierto”, dice Miyatake. “Pero si es cierto, sugerir\u00eda que todo el modelo tiene fallas a medida que retrocedes en el tiempo”.<\/p>\n\n\n\n
Revisar los modelos existentes sobre c\u00f3mo se unieron los elementos reci\u00e9n horneados para formar las primeras galaxias podr\u00eda revelar brechas que tambi\u00e9n pueden explicar los or\u00edgenes de la materia oscura. A pesar de lo descoloridas que est\u00e1n las fotos de beb\u00e9s del Universo, est\u00e1 claro que todav\u00eda tienen una gran historia que contar sobre c\u00f3mo llegamos a ser.<\/p>\n\n\n\n
Esta investigaci\u00f3n fue publicada en Physical Review Letters<\/a>.<\/p>\n\n\n\n