Utilizando datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, investigadores de la Universidad de Zurich (Suiza) han descubierto que las partículas de materia oscura deben ser muy ligeras, con una masa inferior a una milmillonésima parte de la de un protón, o muy pesadas, con una masa más de 100 cuatrillones de veces la de un protón.
Se trata de un avance significativo, ya que las estimaciones anteriores de la masa de la materia oscura variaban desde tan ligera como un solo átomo hasta tan pesada como un planeta pequeño.
"Nuestros hallazgos descartan una gran parte del rango de masa previamente permitido para las partículas de materia oscura", dijo la Dra. Ana Bonaca, autora principal del estudio, que fue publicado en la revista Physical Review Letters.
"Este es un importante paso adelante en nuestra comprensión de esta misteriosa sustancia".
Se cree que la materia oscura constituye alrededor del 27% del universo, pero nunca ha sido detectada directamente. Los científicos creen que es un tipo de materia que no interactúa con ninguna de las fuerzas que conocemos, excepto la gravedad.
Esto significa que es invisible para nuestros telescopios y muy difícil de estudiar.
Sin embargo, los científicos pueden inferir la existencia de materia oscura por sus efectos gravitacionales sobre la materia visible. Por ejemplo, se cree que la materia oscura es responsable de las curvas de rotación de las galaxias, que muestran que las galaxias giran más rápido de lo que deberían si estuvieran formadas únicamente de materia visible.
El satélite Gaia es una nave espacial que se lanzó en 2013 para medir las posiciones, distancias y movimientos de las estrellas de nuestra galaxia. Los datos de Gaia han permitido a los científicos mapear la distribución de la materia oscura en la Vía Láctea con una precisión sin precedentes.
Este mapa ha permitido a los investigadores de la Universidad de Zurich calcular por primera vez el rango de masas de las partículas de materia oscura.
"Nuestros hallazgos se basan en la suposición de que la materia oscura está formada por un solo tipo de partícula", dijo el Dr. Bonaca.
"Si la materia oscura en realidad está formada por múltiples tipos de partículas, entonces el rango de masas podría ser diferente".
Los investigadores esperan que sus hallazgos ayuden a limitar la búsqueda de materia oscura y, en última instancia, conduzcan a su detección directa.