Este mapa de materia oscura en el Universo se obtuvo a partir de datos de la encuesta KiDS, utilizando el telescopio de exploración VLT en el Observatorio Paranal de ESO en Chile. Revela una red expansiva de regiones densas (claras) y vacías (oscuras). Esta imagen es una de las cinco áreas del cielo observadas por KiDS. Aquí la materia oscura invisible se ve en rosa, cubriendo un área del cielo alrededor de 420 veces el tamaño de la luna llena. Esta reconstrucción de imágenes se realizó analizando la luz recolectada de más de tres millones de galaxias distantes a más de 6 mil millones de años luz de distancia. Las imágenes de galaxias observadas fueron deformadas por la atracción gravitacional de la materia oscura a medida que la luz viajaba a través del Universo. Algunas pequeñas regiones oscuras, con límites definidos, aparecen en esta imagen. Son las ubicaciones de estrellas brillantes y otros objetos cercanos que se interponen en el camino de las observaciones de galaxias más distantes y, por lo tanto, están enmascaradas en estos mapas, ya que no se puede medir ninguna señal de lente débil en estas áreas. Crédito:Colaboración en encuestas Kilo-Degree / H. Hildebrandt y B. Giblin / ESO
Análisis de un estudio de galaxias gigantes nuevas, hecho con el telescopio de exploración VLT de ESO en Chile, sugiere que la materia oscura puede ser menos densa y más uniformemente distribuida por el espacio de lo que se pensaba anteriormente. Un equipo internacional utilizó datos de Kilo Degree Survey (KiDS) para estudiar cómo la luz de aproximadamente 15 millones de galaxias distantes se vio afectada por la influencia gravitacional de la materia en las escalas más grandes del Universo. Los resultados parecen estar en desacuerdo con los resultados anteriores del satélite Planck.
Hendrik Hildebrandt del Argelander-Institut für Astronomie en Bonn, Alemania y Massimo Viola del Observatorio de Leiden en los Países Bajos dirigieron un equipo de astrónomos de instituciones de todo el mundo que procesaron imágenes de Kilo Degree Survey (KiDS), que se hizo con el telescopio de exploración VLT (VST) de ESO en Chile. Para su análisis, utilizaron imágenes de la encuesta que cubrieron cinco parches del cielo que cubren un área total de alrededor de 2200 veces el tamaño de la Luna llena, y contiene alrededor de 15 millones de galaxias.
Al explotar la exquisita calidad de imagen disponible para el VST en el sitio de Paranal, y el uso de software informático innovador, el equipo pudo llevar a cabo una de las mediciones más precisas jamás realizadas de un efecto conocido como cizallamiento cósmico. Esta es una variante sutil de lente gravitacional débil, en el que la luz emitida desde galaxias distantes está ligeramente deformada por el efecto gravitacional de grandes cantidades de materia, como los cúmulos de galaxias.
En cizallamiento cósmico, no son los cúmulos de galaxias sino las estructuras a gran escala del Universo las que deforman la luz, que produce un efecto aún menor. Encuestas muy amplias y profundas, como KiDS, son necesarios para garantizar que la señal de cizalladura cósmica muy débil sea lo suficientemente fuerte como para ser medida y pueda ser utilizada por los astrónomos para mapear la distribución de la materia gravitante. Este estudio toma el área total más grande del cielo que se haya mapeado con esta técnica hasta ahora.
Curiosamente, los resultados de su análisis parecen ser incompatibles con las deducciones de los resultados del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea, la principal misión espacial que investiga las propiedades fundamentales del Universo. En particular, La medición del equipo de KiDS de cuán aglomerada está la materia en todo el Universo, un parámetro cosmológico clave, es significativamente menor que el valor derivado de los datos de Planck.
Massimo Viola explica:"Este último resultado indica que la materia oscura en la red cósmica, que representa aproximadamente una cuarta parte del contenido del Universo, es menos grumoso de lo que creíamos anteriormente ".
La materia oscura sigue siendo difícil de detectar, su presencia sólo se infiere de sus efectos gravitacionales. Estudios como estos son la mejor forma actual de determinar la forma, escala y distribución de este material invisible.
El sorprendente resultado de este estudio también tiene implicaciones para nuestra comprensión más amplia del Universo, y cómo ha evolucionado durante sus casi 14 mil millones de años de historia. Tal aparente desacuerdo con los resultados previamente establecidos de Planck significa que los astrónomos pueden ahora tener que reformular su comprensión de algunos aspectos fundamentales del desarrollo del Universo.
Hendrik Hildebrandt comenta:"Nuestros hallazgos ayudarán a refinar nuestros modelos teóricos de cómo ha crecido el Universo desde sus inicios hasta el día de hoy".
Este mapa de materia oscura en el Universo se obtuvo a partir de datos de la encuesta KiDS, utilizando el telescopio de exploración VLT en el Observatorio Paranal de ESO en Chile. Revela una red expansiva de regiones densas (claras) y vacías (oscuras). Esta imagen es una de las cinco áreas del cielo observadas por KiDS. Aquí la materia oscura invisible se ve en rosa, cubriendo un área del cielo alrededor de 400 veces el tamaño de la luna llena. Esta reconstrucción de imágenes se realizó analizando la luz recolectada de más de 2.5 millones de galaxias distantes a más de 6 mil millones de años luz de distancia. Las imágenes de galaxias observadas fueron deformadas por la atracción gravitacional de la materia oscura a medida que la luz viajaba a través del Universo. Algunas pequeñas regiones oscuras, con límites definidos, aparecen en esta imagen. Son las ubicaciones de estrellas brillantes y otros objetos cercanos que se interponen en el camino de las observaciones de galaxias más distantes y, por lo tanto, están enmascaradas en estos mapas, ya que no se puede medir ninguna señal de lente débil en estas áreas. Crédito:Colaboración en encuestas Kilo-Degree / H. Hildebrandt y B. Giblin / ESO
El análisis KiDS de los datos del VST es un paso importante, pero se espera que los telescopios futuros realicen estudios del cielo aún más amplios y profundos.
El co-líder del estudio, Catherine Heymans, de la Universidad de Edimburgo en el Reino Unido, agrega:"Desentrañar lo que sucedió desde el Big Bang es un desafío complejo, pero al seguir estudiando los cielos lejanos, podemos construir una imagen de cómo ha evolucionado nuestro Universo moderno ".
"Vemos una discrepancia intrigante con la cosmología de Planck en este momento. Misiones futuras como el satélite Euclid y el Gran Telescopio de Levantamiento Sinóptico nos permitirán repetir estas medidas y comprender mejor lo que el Universo realmente nos está diciendo," ", concluye Konrad Kuijken (Observatorio de Leiden, Los países bajos), quien es el investigador principal de la encuesta KiDS.
Esta investigación fue presentada en el artículo titulado "KiDS-450:Restricciones de parámetros cosmológicos de lentes gravitacionales débiles tomográficas", por H. Hildebrandt et al., Aparecer en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
