Docenas de colisiones cósmicas entre cúmulos de galaxias han arrojado luz muy necesaria sobre la materia oscura, misteriosa sustancia que forma la mayor parte del universo, pero que es invisible para los telescopios.

Científicos creen poder eliminar algunas de las teorías más exóticas acerca de esta materia luego de estudiar 72 colisiones entre cúmulos, cada uno de los cuales contiene hasta mil galaxias, que han chocado a una velocidad de mil kilómetros por segundo a lo largo de 100 millones de años.

Los resultados de un estudio parecen confirmar que la materia oscura forma un universo paralelo invisible, compuesto de subpartículas atómicas que no interactúan con la materia visible de las estrellas y planetas.

No hemos mostrado que sea alguna cosa, pero hemos descartado muchas otras que podría ser, comentó Richard Massey, astrónomo de la Universidad de Durham, uno de los investigadores participantes en el estudio, publicado en la revista Science.

Hemos mostrado que la materia oscura interactúa incluso menos de lo que se pensaba. Esto descarta varios tipos de partículas que se habían propuesto. Aún quedan varios candidatos viables, así que el juego no ha terminado, pero nos acercamos a una respuesta, dijo el doctor Massey.

Reflejo

Teorías anteriores habían sugerido que la materia oscura es una especie de defecto cuántico que apareció luego del Big Bang, o que es una forma extrañamente modificada de la gravedad. Sin embargo, los hallazgos sugieren que es otro tipo de partícula subatómica, que posiblemente forma un universo paralelo de supersimetría lleno de materia supersimétrica que se comporta con una imagen de espejo de la materia ordinaria, pero invisible.

Sabemos que existe. Intento medir las propiedades que tiene. Si la supersimetría existe, tal vez quiere decir que cada partícula de materia tiene una imagen de espejo supersimétrica, señaló Massey. Podría significar que hay muchos tipos diferentes de materia oscura. Añade mucho sabor y carácter a la materia oscura; la hace más interesante.

El estudio se basó en observar colisiones a cientos de miles de años luz de distancia, las cuales revelaron que la materia oscura interactúa muy poco, incluso consigo misma.

Mientras el Gran Colisionador de Hadrones del laboratorio nuclear Cern de Ginebra mide las colisiones entre partículas subatómicas en la Tierra, el telescopio espacial Hubble y el observatorio espacial de rayos X Chandra pueden observar colisiones mucho más grandes en el espacio, añadió.

El Cern hace chocar fragmentos de protones entre sí para ver de qué están hechos, pero no puede hacer chocar pedazos de materia oscura. Podemos echar una ojeada al universo para ver dónde ocurren esos choques, y estudiar cómo esos grandes colisionadores de partículas en el espacio hacen chocar la materia oscura.

Aunque la materia oscura es invisible, se puede detectar mediante las distorsiones gravitacionales que produce sobre la luz estelar, que se registran en mapas. Esos mapas tridimensionales ya han revelado que actúa como un andamio invisible alrededor del cual se acumula la materia ordinaria.

Los astrónomos lograron superimponer mapas de materia oscura en imágenes de 72 colisiones de cúmulos de galaxias, observadas desde varias direcciones en el espacio, para ver cómo se comportaba durante los choques. Esto les permitió estudiar las distintas etapas de varias colisiones para construir una imagen móvil en el tiempo.

Las galaxias están formadas de tres ingredientes: estrellas, nubes remolineantes de gas y materia oscura. Durante las colisiones, las estrellas casi siempre se pasan de largo. Son puntitos de materia separados por vastos espacios vacíos, explica Masset. “A la inversa, las nubes de gas se estrellan unas con otras y se paran, como un gigantesco choque de autos. La materia oscura se comporta de algún modo entre esos dos extremos, y su trayectoria al salir de una colisión revela sus propiedades. Ahora… podemos empezar a armar la película completa y entender mejor.”

La materia oscura no se desaceleró en forma medible cuando la materia ordinaria de las estrellas y galaxias chocó en una conocida colisión de galaxias llamada Cúmulo Bala.

“Esta falta de interacción con nuestro mundo sugiere que la materia oscura podría ser una de las partículas supersimétricas hipotéticas… Si la teoría es correcta, debería haber al menos un tipo de pareja supersimétrica de todos los diferentes tipos de partículas que conocemos.”

© The Independent

Traducción: Jorge Anaya