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Este logro histórico de la ciencia confirma la certeza de las teorías estándar sobre la formación de las estructuras cósmicas.

El andamiaje de la materia oscura del universo© NASA, ESA and R. Massey (Caltech) (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

El mapa tridimensional que vemos más arriba, realizado gracias a datos obtenidos por el Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA, sumados a espectros logrados con el Telescopio Muy Grande de ESO e imágenes multi-color capturadas por el telescopio japonés Subaru y el telescopio Canadá-Francia-Hawai, ofrece una primera visión de la distribución a gran escala de la materia oscura, una forma invisible de materia que es la responsable por la mayor parte de la masa del universo.

El mapa revela una red floja de filamentos de materia oscura que colapsan gradualmente bajo en incesante tirón de la gravedad, haciéndose cada vez más grumosa con el correr del tiempo.

Los tres ejes corresponden a la posición celeste (ascensión recta y declinación) y a la distancia desde la Tierra, que va aumentando de izquierda a derecha, según las mediciones del desplazamiento cósmico al rojo. Nótese que el aglutinamiento de la materia oscura se hace más pronunciado de de derecha a izquierda a lo largo del mapa, es decir, desde el universo primitivo hasta el más reciente.

Un equipo internacional de científicos liderado por Richard Massey del Instituto de Tecnología de California (Caltech) analizó la prospección COSMOS (Cosmic Evolution Survey = Estudio de la Evolución Cósmica), y armó este mapa que se extiende medio camino hacia atrás en la historia del tiempo, y que muestra como la materia normal, en forma de galaxias, se acumula a lo largo de las más densas concentraciones de materia oscura. Vemos así una red algo floja de filamentos que intersecan en estructuras masivas donde se localizan los racimos de galaxias.

El mapeo de la materia oscura y su distribución en el espacio y en tiempo resulta fundamental para comprender cómo se formaron las galaxias y se acumularon en racimos a lo largo de miles de millones de años. Es posible que este rastreo de la acumulación de la materia oscura pueda en el futuro arrojar luz sobre la energía oscura, una fuerza que repele a la materia en contraposición a la gravedad, y que aparentemente es responsable por la expansión acelerada del universo.

El mapa es consistente con las teorías convencionales acerca de cómo se formaron las estructuras a lo largo de la evolución del cosmos, realizando la transición entre una distribución homogénea de la materia hacia una estructura parecida a una esponja compuesta por largos filamentos.

Massey dijo que “resulta reconfortante que el mapa confirme las teorías estándar de formación de estructuras. Según él, la materia oscura ha sido, durante miles de millones de años, el andamiaje que rodea a los lugares de reunión de las estrellas y de las galaxias.

Comparación de la distribución de materia normal o bariónica (izquierda, en rojo) con la materia oscura (derecha, en azul). El brillo corresponde a la densidad de masa. El mapa cubre nueve veces el diámetro angular de la Luna llena. Demuestra que la materia normal se está armada dentro de un andamiaje subyacente de materia oscura.© NASA, ESA and R. Massey (Caltech) (pulsar sobre la imagen para ampliarla)

Para los astrónomos, el reto de cartografiar el universo ha sido similar a mapear una ciudad a partir de fotografías aéreas nocturnas que únicamente muestren las luces de las calles. Se puede rescatar unos pocos vecindarios interesantes, pero la mayor parte de la estructura de la ciudad permanece en las sombras. En forma similar, en el cielo nocturno podemos ver planetas, estrellas y galaxias, pero todos esos objetos están hechos de materia ordinaria, la que solamente responde por un sexto de la masa total del universo. El resto de esa masa es un misterioso componente, la materia oscura, que ni emite ni refleja luz.

Las estructuras galácticas dentro del andamiaje de la materia oscura muestran racimos de galaxias en el proceso de formarse. En la prospección COSMOS, estas estructuras pueden ser rastreadas a lo largo de más de 80 millones de años luz, aproximadamente cinco veces la extensión del cercano racimo de galaxias de Virgo. En las estructuras más densas del universo primitivo, muchas galaxias ya tenían poblaciones estelares más antiguas, lo que implica que esas galaxias se formaron primero y luego se acumularon en un proceso de ensamblaje “de abajo hacia arriba”, en el que las galaxias más pequeñas se unen para formar galaxias más grandes, como pequeños ríos tributarios que convergen para crear uno de mayor caudal.

La prospección COSMOS muestra que las galaxias con un proceso en marcha de creación estelar, incluso en la época presente, habitan en zonas menos populosas y en los filamentos de la materia oscura. Nick Scoville, otro miembro del equipo, dice: “Es notable ver como el medioambiente de las enormes escalas cósmicas que vemos en las estructuras de la materia oscura puede influenciar las propiedades individuales de las estrellas y de las galaxias. Tanto la madurez de las poblaciones estelares como el progresivo “empequeñecimiento” de las regiones de formación estelar hacia galaxias más pequeñas resulta claramente dependiente del medioambiente de la materia oscura”.

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Telescopio Espacial Hubble.© NASA / ESA

Traducido y resumido para Astroseti.org por Heber Rizzo Baladán

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Web Site: ESA Portal
Artículo: “First 3D map of the Universe’s dark matter scaffolding”
Fecha: Enero 07, 2007

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