El universo está repleto de misterios que los científicos llevan intentando desentrañar desde hace siglos. La materia oscura es uno de los que aún esquiva nuestro entendimiento, ya que no interactúa con la luz ni con otras formas de radiación electromagnética, al igual que la energía oscura o los agujeros negros, de ahí que sea tan difícil de estudiar. Solo interactúa con la gravedad. Ahora, un equipo de investigadores ha logrado crear el mapa más detallado de la materia oscura hasta ahora gracias al Telescopio de Cosmología de Atacama.
El nuevo mapa no solo es el más detallado hasta la fecha de esta materia invisible, sino que confirma la teoría de Albert Einstein de cómo las estructuras cósmicas colosales crecen y curvan la luz a lo largo de cerca de 14.000 millones de años del universo (13.770 millones de años).
Un mapa del universo invisible
Los científicos de la colaboración del Telescopio de Cosmología de Atacama (ACT) han creado una nueva imagen innovadora que revela el mapa más detallado de materia oscura distribuida en una cuarta parte de todo el cielo, extendiéndose profundamente en el cosmos.
Para rastrear la materia oscura, la astrónoma Neelima Sehgal de la Universidad de Stony Brook y más de 160 astrónomos de todo el mundo han construido y recopilado datos del Telescopio de Cosmología Atacama de la NSF en los Andes chilenos. Rastrearon cómo la atracción gravitacional de estructuras grandes y pesadas, incluida la materia oscura, deforma el CMB (fondo cósmico de microondas) en su viaje desde el amanecer de la formación del universo (cuando el universo tenía solo 380 000 años) hasta nosotros, como una lupa desvía la luz cuando pasa a través de su lente (lo que conocemos como lentes gravitacionales).
Los nuevos resultados contradicen los mapas previos de materia oscura que sugerían que la red cósmica, la gigantesca red de superautopistas celestiales entrecruzadas de gas de hidrógeno y materia oscura que se extiende por todo el universo, es menos grumosa en relación a lo que predijo la teoría de Einstein.
Einstein tenía razón (otra vez)
"Hemos creado un nuevo mapa de masas utilizando las distorsiones de la luz que quedaron del Big Bang", explica Mathew Madhavacheril, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Pensilvania. "Sorprendentemente, proporciona mediciones que muestran que tanto la 'grumosidad' del universo como la velocidad a la que crece después de 14.000 millones de años de evolución son justo lo que cabría esperar de nuestro modelo estándar de cosmología basado en la teoría de la gravedad de Einstein".
Este estudio se suma al debate actual sobre "La crisis de la cosmología", que se centra en la discrepancia en la medición de la edad del universo y requiere el conocimiento de la tasa de expansión. Ahora, parece que tal y como predicen las teorías de los autores, tenemos una 'nueva luz' de este debate en el campo de la cosmología, ya que el trabajo respalda aún más la teoría de Einstein sobre cómo las estructuras masivas crecen y desvían la luz, con una prueba que abarca toda la edad del universo.
“El resultado de ACT muestra la precisión que se puede obtener con las mediciones de la lente gravitatoria del fondo de microondas, así como la promesa de futuros experimentos CMB más sensibles en términos de mejorar nuestra comprensión de la física del Universo”, aclara Neelima, Sehgal, astrónoma de la Universidad de Stony Brook y coautora del trabajo.
Una nueva oportunidad
ACT, que funcionó durante 15 años, fue dado de baja en septiembre de 2022. Sin embargo, los investigadores esperan realizar nuevas observaciones con un nuevo telescopio programado para comenzar a operar en 2024. Este nuevo instrumento será capaz de mapear el cielo casi 10 veces más rápido que ACT.
Referencia:
New findings that map the universe's cosmic growth support Einstein's theory of gravity: Significant breakthrough in understanding the evolution of the universe. This research will be presented at “Future Science with CMB x LSS,” a conference running from April 10-14 at Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University. The pre-print articles highlighted here will appear on the open-access arXiv.org. They have been submitted to the Astrophysical Journal
