El Universo oculta muchos misterios, y entre los más intrigantes se encuentra la materia oscura, un componente invisible que representaría aproximadamente el 85% de toda la materia cósmica. Aunque no emite ni absorbe luz, su influencia gravitacional esculpe la arquitectura de las galaxias y los cúmulos estelares que observamos en el cielo nocturno.
Los astrónomos llevan décadas intentando capturar esta sustancia escurridiza, cuya naturaleza podría revolucionar nuestra comprensión de las leyes fundamentales de la física.
Superposición de la emisión infrarroja (blanco y negro) con la emisión radio (color). Crédito: Keck/EVN/GBT/VLBA
Un equipo internacional de astrónomos acaba de lograr un avance notable al detectar un objeto oscuro con una masa equivalente a un millón de veces la de nuestro Sol. Para lograrlo, los investigadores utilizaron una técnica ingeniosa llamada lente gravitacional, que aprovecha la forma en que la luz proveniente de galaxias distantes es desviada por la gravedad de objetos masivos situados entre ellas y nosotros. Este método permite revelar la presencia de materia invisible observando las distorsiones sutiles que imprime sobre la luz de los astros situados en segundo plano.
El dispositivo experimental implementado es particularmente impresionante, ya que combina las observaciones de varios radiotelescopios distribuidos por todo el globo, formando virtualmente un instrumento del tamaño de la Tierra. Esta red incluye el Green Bank Telescope en Estados Unidos, el Very Long Baseline Array y la interferometría de base muy larga europea (VLBI). La correlación de datos se realizó en el Instituto conjunto para VLBI ERIC en los Países Bajos, permitiendo alcanzar una precisión sin precedentes en la detección de señales gravitacionales.
El análisis de los datos requirió el desarrollo de algoritmos de modelado innovadores, especialmente diseñados para procesar el inmenso volumen de información recolectado. La técnica de imagen gravitacional empleada permitió cartografiar con una precisión notable el efecto de lente producido por el objeto oscuro, revelando su presencia gracias a un estrechamiento característico observado en el arco luminoso de la galaxia distante.
El zoom muestra el estrechamiento en el arco radio luminoso, donde la masa adicional del objeto oscuro es 'imaginada' gravitacionalmente. El objeto oscuro está indicado por la mancha blanca en el punto de estrechamiento del arco, pero no se detectó ninguna luz procedente de él en las longitudes de onda ópticas, infrarrojas o de radio. Crédito: Keck/EVN/GBT/VLBA
Este descubrimiento encaja perfectamente en el marco de la teoría de la materia oscura fría, que postula que nuestro Universo debería estar poblado de numerosos cúmulos de materia oscura de diferentes masas. La detección de este objeto, situado a aproximadamente 10 mil millones de años luz de nosotros, coincide con las predicciones teóricas y abre el camino a la búsqueda sistemática de otros objetos similares. Los investigadores exploran ahora otras regiones del cielo para verificar si la densidad de estos objetos oscuros corresponde bien a los modelos cosmológicos establecidos.