Imagen del telescopio espacial Hubble de las cuatro galaxias gigantes en el corazón del cúmulo Abell 3827. Una exposición de casi tres horas muestra la vista en longitudes de onda visibles para el ojo humano, y el infrarrojo cercano, tal como se utilizó en el estudio original de 2015. La imagen distorsionada de una galaxia más distante detrás del cúmulo es débilmente visible, envuelto alrededor de las cuatro galaxias. Crédito:NASA / ESA / Richard Massey (Universidad de Durham)
Los astrónomos están de vuelta en la oscuridad sobre lo que podría ser la materia oscura, después de que nuevas observaciones mostraron que la sustancia misteriosa puede no estar interactuando con fuerzas distintas a la gravedad, después de todo. El Dr. Andrew Robertson de la Universidad de Durham presentará hoy (viernes 6 de abril) los nuevos resultados en la Semana Europea de Astronomía y Ciencias Espaciales en Liverpool.
Hace tres años, un equipo internacional de investigadores liderado por Durham pensó que habían logrado un gran avance en la identificación final de lo que es la materia oscura.
Las observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble parecieron mostrar que una galaxia en el cúmulo Abell 3827, aproximadamente a 1.300 millones de años luz de la Tierra, se había separado de la materia oscura que la rodeaba.
Tal compensación se predice durante las colisiones si la materia oscura interactúa con fuerzas distintas de la gravedad, potencialmente proporcionando pistas sobre cuál podría ser la sustancia.
La orientación aleatoria en la que se ve el cúmulo Abell 3827 desde la Tierra permite realizar mediciones altamente sensibles de su materia oscura.
Sin embargo, el mismo grupo de astrónomos ahora dice que los nuevos datos de observaciones más recientes muestran que la materia oscura en el cúmulo Abell 3827 no se ha separado de su galaxia después de todo. La medición es consistente con la materia oscura sintiendo solo la fuerza de la gravedad.
El autor principal, el Dr. Richard Massey, en el Centro de Astronomía Extragaláctica, en la Universidad de Durham, dijo:"La búsqueda de materia oscura es frustrante, pero eso es ciencia. Cuando los datos mejoran, las conclusiones pueden cambiar.
Una vista de las cuatro galaxias centrales en el corazón del cúmulo Abell 3827, en una gama más amplia de longitudes de onda, incluyendo imágenes del telescopio espacial Hubble en el ultravioleta (mostrado en azul), e imágenes de Atacama Large Millimeter Array en longitudes de onda muy largas (sub-mm) (mostradas como líneas de contorno rojas). En estas longitudes de onda, el grupo de primer plano se vuelve casi transparente, permitiendo que la galaxia de fondo se vea más claramente. Ahora es más fácil identificar cómo se ha distorsionado esa galaxia de fondo. Crédito:NASA / ESA / ESO / Richard Massey (Universidad de Durham)
Mientras tanto, continúa la búsqueda de la materia oscura para revelar su naturaleza.
"Mientras la materia oscura no interactúe con el Universo que la rodea, estamos teniendo dificultades para averiguar qué es ".
El Universo está compuesto de aproximadamente un 27 por ciento de materia oscura y el resto consiste en gran parte en la igualmente misteriosa energía oscura. Materia normal como planetas y estrellas, aporta un cinco por ciento relativamente pequeño del Universo.
Se cree que hay unas cinco veces más materia oscura que todas las demás partículas comprendidas por la ciencia. pero nadie sabe lo que es.
Sin embargo, La materia oscura es un factor esencial en el aspecto actual del Universo, como sin el efecto restrictivo de su gravedad adicional, galaxias como nuestra Vía Láctea se deshacerían al girar.
En este último estudio, los investigadores utilizaron el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile, Sudamerica, para ver el grupo Abell 3827.
ALMA captó la luz infrarroja distorsionada de una galaxia de fondo no relacionada, revelando la ubicación de la materia oscura, de otro modo invisible, que permaneció sin identificar en su estudio anterior.
La coautora de la investigación, la profesora Liliya Williams, de la Universidad de Minnesota, dijo:“Obtuvimos una vista de mayor resolución de la galaxia distante usando ALMA que incluso desde el Telescopio Espacial Hubble.
"La verdadera posición de la materia oscura se hizo más clara que en nuestras observaciones anteriores".
Si bien los nuevos resultados muestran que la materia oscura permanece en su galaxia, los investigadores dijeron que no significa necesariamente que la materia oscura no interactúe. La materia oscura podría interactuar muy poco, o esta galaxia en particular podría estar moviéndose directamente hacia nosotros, por lo que no esperaríamos ver su materia oscura desplazada hacia los lados, añadió el equipo.
En los últimos dos años se han inventado varias teorías nuevas sobre la materia oscura no estándar y muchas se han simulado en la Universidad de Durham utilizando supercomputadoras de alta potencia.
Robertson, quien es coautor del trabajo, y con sede en el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, agregó:"Las diferentes propiedades de la materia oscura dejan signos reveladores.
"Seguiremos buscando la naturaleza para haber realizado el experimento que necesitamos, y que lo veamos desde el ángulo correcto.
"Una prueba especialmente interesante es que las interacciones de la materia oscura hacen que los grupos de materia oscura sean más esféricos. Eso es lo siguiente que vamos a buscar".
Para medir la materia oscura en cientos de cúmulos de galaxias y continuar esta investigación, La Universidad de Durham acaba de terminar de ayudar a construir el nuevo telescopio SuperBIT, que obtiene una vista clara al elevarse por encima de la atmósfera de la Tierra bajo un globo de helio gigante.
La investigación fue financiada por la Royal Society y el Science and Technology Facilities Council en el Reino Unido y la NASA. Los hallazgos aparecerán en un nuevo artículo de la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
