Descubiertas fluctuaciones a pequeña escala en la materia oscura del Universo
Innovador estudio utilizó ALMA para allanar el camino a una comprensión más profunda de la verdadera naturaleza de la materia oscura
ALMA/DICYT Un equipo de investigación dirigido por el profesor Kaiki Taro Inoue de la Universidad Kindai de Osaka (Japón) usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile para realizar un descubrimiento sin precedentes. El equipo ha descubierto fluctuaciones en la distribución de la materia oscura en el Universo en una escala menor que la de las galaxias masivas.
Esta es la primera vez que se detectan fluctuaciones espaciales de la materia oscura en el Universo lejano en escalas inferiores a 30.000 años luz. Este resultado muestra que la materia oscura fría 1 se ve favorecida incluso en escalas más pequeñas que las galaxias masivas y es un paso esencial hacia la comprensión de la verdadera naturaleza de la materia oscura. El artículo se publicó en «The Astrophysical Journal» el 7 de septiembre.
Se cree que la materia oscura, el material invisible que constituye una fracción significativa de la masa del Universo, jugó un papel importante en la formación de estructuras como estrellas y galaxias 2. Dado que la materia oscura no está distribuida uniformemente en el espacio sino en grupos, su gravedad puede cambiar ligeramente la trayectoria de la luz (incluidas las ondas de radio) procedente de fuentes de luz distantes. Las observaciones de este efecto (lente gravitacional) han demostrado que la materia oscura está asociada con galaxias y cúmulos de galaxias relativamente masivos. Sin embargo, se desconoce cómo se distribuye a escalas más pequeñas.
Utilizando el excepcional poder de observación de ALMA, el equipo de investigación se centró en un quásar distante 3, MG J0414+0534 4, situado a 11 mil millones de años luz de la Tierra. Este cuásar en particular muestra una rara imagen cuádruple gracias a los efectos de lentes gravitacionales de una galaxia en primer plano. Sin embargo, las posiciones y formas de estas imágenes no coincidían con los cálculos basados únicamente en la atracción gravitacional de la galaxia en primer plano, lo que indica otra influencia en juego.
Investigaciones más profundas revelaron la fuente de esta discrepancia: los efectos de la materia oscura en una escala más pequeña que la de las galaxias grandes, específicamente, a menos de 30.000 años luz. Estos hallazgos confirmaron y enriquecieron el modelo teórico de la materia oscura fría. Según la teoría, estos grupos de materia oscura se distribuyen no sólo dentro de las galaxias sino también en espacios intergalácticos.
El desafío radica en el hecho de que los efectos de lentes gravitacionales inducidos por estos pequeños grupos de materia oscura son complicados de detectar por sí solos. Sin embargo, las capacidades de alta resolución de ALMA, junto con el efecto de lente de la galaxia en primer plano, permitieron esta detección pionera. Por lo tanto, esta investigación es un paso importante hacia la verificación de las teorías de la materia oscura y desentrañar aún más su enigmática naturaleza.