Galaxias como brújula cósmica: un estudio traza mapas de la materia oscura en el universo primitivo
Un equipo internacional de científicos, encabezado por la Universidad Rutgers (EE UU), ha dado un paso crucial para comprender la arquitectura invisible del cosmos. Su estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, utiliza el mayor catálogo de galaxias emisoras de Lyman-alfa (LAE, por sus siglas en inglés) para reconstruir un mapa de la materia oscura en el universo temprano.
La materia oscura, que no emite luz ni energía pero constituye la mayor parte de la masa cósmica, es el andamiaje sobre el que se construyen las galaxias. Aunque su naturaleza sigue siendo uno de los grandes misterios de la física, su influencia gravitatoria moldea cómo se agrupan y evolucionan las estructuras del universo. Para rastrear esa influencia, el equipo analizó más de 100.000 galaxias observadas en el sondeo ODIN, enfocándose en tres épocas claves: 2.8, 2.1 y 1.4 mil millones de años después del Big Bang.
El estudio empleó un método estadístico conocido como “función de correlación angular”, que mide qué tan agrupadas están las galaxias en comparación con una distribución aleatoria. Este patrón de “aglomeración” es la huella de la materia oscura: allí donde la gravedad es más intensa, las galaxias tienden a concentrarse. Así, los investigadores pudieron elaborar mapas de contorno —similares a los de elevación en cartografía— que revelan dónde se encuentran las regiones más densas de materia oscura.
Eric Gawiser, profesor del Departamento de Física y Astronomía de Rutgers, subraya que los resultados muestran masas de materia oscura compatibles con la idea de que estas galaxias primitivas son antepasadas de sistemas como la Vía Láctea. “Estos mapas son como huellas digitales que nos dicen dónde estaba la materia oscura y cómo permitió que las galaxias crecieran”, explicó.
El hallazgo también ofrece un dato intrigante: solo entre un 3% y un 7% de las regiones densas de materia oscura albergan galaxias emisoras de Lyman-alfa. Esto sugiere que este tipo de galaxias representan una fase breve de la vida galáctica, brillando intensamente en Lyman-alfa solo durante decenas o cientos de millones de años. Esta ventana corta de observación es clave para entender en qué momento y cómo las galaxias se transforman.
La investigación fue posible gracias a observaciones en la región COSMOS, uno de los mayores estudios de cielo profundo jamás realizados. Allí, las galaxias jóvenes, con altas tasas de formación estelar y abundante hidrógeno, sirven como marcadores ideales para seguir el rastro gravitacional de la materia oscura.
La estudiante de doctorado y autora principal, Dani Herrera, destacó la importancia del hallazgo: “Queríamos encontrar la materia oscura cuya gravedad impulsa la fusión y crecimiento de las galaxias. Saber dónde está y cómo ha cambiado nos ayuda a entender cómo ha evolucionado el universo mismo”.
Más allá de confirmar modelos teóricos, el estudio refina las simulaciones cosmológicas que buscan explicar la formación de las grandes estructuras del universo. A medida que avance el proyecto ODIN y se sumen nuevas observaciones, los científicos esperan obtener un mapa cada vez más completo del “tejido” cósmico, lo que podría aclarar cómo pasamos de un universo primordial uniforme a la compleja red de cúmulos y vacíos que vemos hoy.
La investigación revela que las galaxias emisoras de Lyman-alfa funcionan como faros en el pasado cósmico, lo que permite a los astrónomos trazar el esqueleto invisible de la materia oscura. Un avance que no solo ilumina el origen de las galaxias, sino que también acerca a la ciencia a responder una de las preguntas más profundas: cómo el universo adquirió su forma actual. @mundiario
