Nadie la puede ver, pero se puede inferir su existencia por los efectos que produce

Los delicados sensores del telescopio espacial Hubble captaron información que per-
mitió a expertos reconstruir la imagen de un fantasmal anillo situado en un cúmulo de galaxias a 5 mil millones de años luz de la Tierra. Ese anillo, dijeron, es la primera prueba clara de que la materia oscura existe.

“Aunque se había encontrado antes materia invisible en otros cúmulos de galaxias, jamás se le había detectado tan separada del gas caliente y las galaxias que forman el conjunto”, dijo Myungkook James Jee, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland.

Los científicos creen que la materia oscura compone la mayor parte de la masa que ejerce gravedad en el Universo. Apenas 10 por ciento de esa masa es materia detectable por los sentidos humanos.

De no existir la materia oscura, las galaxias (como la Vía Láctea) se habrían disgregado como si les faltara un “pegamento” gravitacional.

“Esta es la primera vez que hemos detectado la materia oscura como una estructura única diferente del gas y las galaxias en el conjunto” identificado como ZwC1 0024+1652, señaló Jee.

Richard Massey, del Tecnológico de California, en Pasadena, externó dudas acerca del descubrimiento y recordó que “ese mismo grupo de galaxias se ha mencionado en otros anuncios muy publicitados”.

Agregó: “Necesitamos una confirmación, más observaciones. Y, lamentablemente, estas imágenes se tomaron poco antes de que se descompusiera la cámara del Hubble que las tomó”.

La Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) difundió imágenes que muestran un racimo de galaxias envuelto en una nube de gases, y en el exterior del racimo un tenue pero claro anillo oscuro que mide unos 2.6 millones de años luz de diámetro.

“Viendo una estructura de materia oscura que no está marcada por galaxias y gas caliente podemos estudiar cómo su comportamiento es diferente Al de la materia normal”, dijo Jee.

La materia oscura no emite ni refleja luz. Los astrónomos sólo pueden deducir su presencia a partir del modo en que su gravedad distorsiona la luz de objetos colocados a una distancia mayor.

Para encontrar posible materia oscura, los astrónomos estudian la forma en que la luz de galaxias tan distantes que parecen estar en el fondo es distorsionada hasta formar pequeños arcos o bandas debido a un efecto de distorsión de la luz.

En el caso del anillo, al estudiar las imágenes del cúmulo de galaxias captadas por los instrumentos del Hubble, los astrónomos notaron una onda circular parecida a las olas que se producen en un estanque cuando una piedra cae en el agua.

Según explicaron los astrónomos, hace entre mil y 2 mil millones de años, dos gigantescos cúmulos de galaxias tuvieron un encuentro cataclísmico en el espacio, y para fortuna nuestra el choque se dio a lo largo de la línea visual que une aquella región con el Hubble.

“La colisión de los dos cúmulos galácticos creó una onda de materia oscura que dejó huellas muy claras en las formas de las galaxias más distantes”, explicó Jee.

Agregó que mirar a las galaxias del fondo es como mirar a las piedrecillas que hay en el fondo de un estanque cuando en la superficie se forman olas. “Las formas de las piedras parecen cambiar cuando las ondas pasan por encima. De la misma forma, las galaxias más distantes, detrás del anillo, muestran en sus formas cambios que corresponden a la presencia del denso anillo de materia oscura”.

¿De dónde salió la forma anular de la masa de materia oscura? Simulaciones hechas por los astrónomos de las gigantescas colisiones entre cúmulos de galaxias muestran que al chocar, la materia oscura se concentra en el centro del cúmulo combinado y luego sale disparada hacia el exterior pero es frenada por la gravedad. Esto se ve, desde el lugar apropiado, como un anillo.

“Estudiando esta colisión, estamos viendo cómo responde la materia oscura a la gravedad”, dijo otro astrónomo, miembro del equipo, Holland Ford, de la Universidad Johns Hopkins. “La naturaleza está haciendo para nosotros un experimento que no podemos hacer en un laboratorio, y coincide con nuestros modelos teóricos”.

De la teoría a los hechos

“Ha llegado el momento de comprobar muchas de las predicciones numéricas, usando justamente las técnicas de la lente gravitatoria. En los próximos años serán muchos los descubrimientos en esta dirección; literalmente encenderemos la luz en medio de la oscuridad”, dijo Vladimir Ávila-Reese, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, al reflexionar sobre la importancia del hallazgo del anillo de materia oscura.

Agregó que los astrónomos de la UNAM han hecho simulaciones en supercomputadoras y demostrado que en los choques de masas de materia oscura se producen “estructuras temporales de todo tipo, incluyendo anillos”. Tras millones de años estas estructuras se borran y la materia luminosa se organiza.

Ávila-Reese dijo que a los teóricos les faltó insistir en estos resultados porque consideraban que eran díficiles de ver, "pero afortunadamente el avance en la astronomía observacional es tal ahora que esa y muchas otras predicciones se podrán demostrar”.

Por ejemplo, Octavio Valenzuela trabajó con astrónomos de Nuevo México y concluyeron que alrededor de nuestra galaxia debe haber grumos de materia oscura que no lograron formar galaxias visibles.

Otro triunfo

Casi cerca de su final, el Hubble todavía demostró, con su cámara avanzada para exploraciones, que ha valido su peso en oro. Sin esa sensibilidad, jamás se habría podido detectar el anillo.

La imagen del anillo no es real: la crearon los expertos elaborando una especie de mapa de densidad gravitatoria a partir de la deformación óptica de las galaxias visibles en el fondo.

Como la materia oscura tiene gravedad, desvía la luz de las galaxias más remotas y produce distorsiones que, al ser medidas, permiten estimar cuánta materia oscura hay en una zona.