Arrojar luz sobre el lado oscuro del Universo

La materia oscura es una sustancia invisible que se cree compone el 27 % de toda la materia existente en el Universo. La intensidad de su fuerza gravitacional impide que las galaxias se separen a la velocidad a la que giran sobre sí mismas. En cambio, la energía oscura empuja y distancia los elementos que componen el Universo, incrementando así la velocidad a la que se expande el cosmos. Se cree que la energía oscura podría representar en torno al 70 % del Universo, mientras que las partículas conocidas supondrían únicamente el 5 %.

Hasta ahora se han propuesto múltiples explicaciones de la materia oscura y la energía oscura, pero lo cierto es que siguen siendo un misterio. Los científicos participantes en el proyecto financiado con fondos europeos «Understanding the dark universe with 3D weak gravitational lensing» (DARKMATTERDARKENERGY) han empleado la técnica de mayor éxito desarrollada hasta ahora para investigar esta «oscura» cuestión: las lentes gravitacionales.

La materia oscura no interactúa con la fuerza electromagnética activa entre las partículas cargadas, motivo por el que no emite luz ni tampoco la refleja. Sin embargo, aparentemente, desempeña un papel tan importante como es conformar el Universo a grandes escalas, interactuando con la fuerza de la gravedad. La curvatura del espacio-tiempo cerca de las masas gravitatorias, incluida la materia oscura, desvía los rayos de luz que pasan, distorsionando así la imagen de las galaxias que existen al fondo.

Se compararon mediciones de la distribución de la materia oscura observada mediante lente gravitacional en sesenta y cinco cúmulos con la distribución del gas determinada por emisión de rayos X y difusión de fotones procedentes de la radiación cósmica de fondo de microondas. Esta comparación arrojó hallazgos inesperados, por ejemplo, que la relación entre luminosidad y temperatura permanece constante en los últimos cinco millones de años en los cúmulos de masa variable.

Resultó aún más sorprendente el análisis de la colisión entre cúmulos de galaxias. El equipo de DARKMATTERDARKENERGY halló cuatro colisiones en observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble, el Observatorio de Rayos X Chandra (en el espacio) y el VLT de la ESO (en tierra). Estas colisiones entre cúmulos de galaxias han proporcionado indicios —complementarios a los obtenidos del Cúmulo Bala descubierto en 2006— de que la materia oscura interactúa con la materia ordinaria.

Si son correctos estos resultados y las interacciones de la materia oscura son más habituales de lo que se creía, se confirmaría la existencia de la materia oscura y de la energía oscura. Y lo que es más importante, se dispondría de una estimación más precisa de la magnitud de estas misteriosas sustancias. Por esta razón, los científicos prolongaron los trabajos de DARKMATTERDARKENERGY una vez concluido éste realizando nuevos experimentos en el telescopio Euclides de la ESA, entre otros.