Identifican en residuos de radiación del Big Bang la materia oscura más antigua observada en el Universo

Un equipo de científicos encabezados desde la Universidad de Nagoya, Japón, por el doctor Hironao Miyatake, ha revelado la naturaleza de la materia oscura que rodea a un cúmulo de galaxias en el escenario que presentaban hace 12 mil millones de años, la más antigua datación estudiada hasta hoy. 

El hallazgo evidencia que las reglas fundamentales de la cosmología pueden diferir al examinar la historia temprana de nuestro Universo.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Nagoya, Japón, analizó residuos de radiación del Big Bang para observar la formación de materia oscura alrededor de las primeras galaxias. 

Se centraron en las llamadas galaxias Lyman-break, cúmulos de galaxias formadoras de estrellas y extremadamente distantes, que comprenden hasta 1.000 galaxias unidas por la gravedad con grandes cantidades de materia oscura.

Hasta el momento, los estudios previos solo habían logrado analizar la materia oscura en cúmulos galácticos en la forma en que se veían hace no más de 10 mil millones de años atrás. 

Ello debido a las limitaciones que implica observar galaxias tan distantes, debido a la débil luz que emiten. En consecuencia, la distribución de la materia oscura entre ese tiempo y hace 13.700 millones de años, alrededor del comienzo de nuestro Universo, seguía siendo todo un misterio.

Debido a la influencia de la velocidad de la luz, las galaxias distantes no se ven como en la actualidad, sino según eran hace miles de millones de años. 

Además, la lejanía supone que la luz que puede captarse sea mínima. Pero aún más desafiante es observar la materia oscura, que directamente no emite luz. 

Esto explica por qué sabemos tan poco sobre el origen de la materia oscura, esa enigmática sustancia que concentra aproximadamente el 95% de la materia presente en el cosmos.

Los científicos logran medir aproximadamente la cantidad de materia oscura alrededor de una galaxia observando la distorsión del espacio y el tiempo circundantes, en función de la atracción gravitatoria de la galaxia, el impacto en la luz que emite y su reflejo en los objetos que la rodean. 

Cuanto mayor es la cantidad de materia oscura, mayor es la distorsión. Sin embargo, esa tarea resulta especialmente compleja en el caso de las primeras galaxias, debido a la escasa cantidad de luz que puede captarse.

los científicos liderados por Hironao Miyatake lograron superar este desafío estudiando el fondo cósmico de microondas (CMB), el residuo de radiación del Big Bang, la explosión que dio origen al cosmos hace unos 13.800 millones de años. 

Utilizando datos del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA), el equipo midió cómo la materia oscura alrededor de las galaxias observadas distorsionaba las microondas. 

Detectaroon que, mientras más nos alejamos en el tiempo, la materia oscura parece estar menos concentrada y su distribución es diferente a la indicada en las teorías vigentes.

Estas observaciones, realizadas solo 1.700 millones de años después del comienzo del Universo, permiten apreciar a estas galaxias primarias de la forma en que se veían poco después de su formación inicial.

 El nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Physical Review Letters, brinda nuevos conocimientos sobre la evolución de estas galaxias y de la materia oscura alrededor de las mismas, abriendo un nuevo escenario para entender los instantes iniciales del cosmos.