Hace tan sólo unos minutos nos ha llegado una terrible noticia: Vera Rubin ha fallecido.

 

Esta astrónoma ha contribuido con sus investigaciones a la comprensión del Universo, pero nunca alcanzó el reconocimiento merecido por ser mujer. Así que hoy, tras recibir la mala noticia, vamos a recordar su trabajo.

 

Vera Rubin nació en Filadelfia en 1928. Desde los diez años se sintió fascinada por la astronomía y soñó con dedicarse profesionalmente a la investigación del Cosmos. Pero en aquella época no estaba bien visto que las mujeres se dedicaran a esta profesión. De hecho, Vera solía comentar que su profesor de física de secundaria ignoraba a sus alumnas. Continuó estudiando es Vassar College donde terminó sus estudios de astronomía en 1948, mismo año en el que se casó con Robert Rubin. Intentó inscribirse en la Universidad de Princeton, pero no se permitieron mujeres en el programa de estudios graduados de Astronomía hasta 1975. Entonces, solicitó ser admitida en la Universidad de Cornell, donde estudió Física bajo la dirección de Philip Morrison, Richard Feynman y Hans Bethe. Allí realizó su tesis sobre la distribución de velocidades de las galaxias. Los resultados de esta publicación fueron muy discutidos. Muchos no quisieron ver que Vera estaba antes las puertas de un gran descubrimiento.

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Concepción artística de un exoplaneta (HD 149026 b). Crédito: NASA

Una sorprendente hipótesis sobre exoplanetas ha sido publicada el pasado 8 de diciembre en Physical Review D: exoplanetas de materia oscura. La nueva hipótesis, cuyos autores son Laura Tolós (IEEC) y Juergen Schaffner-Bielich (Universidad de Frankfurt), proponer que podrían existir exoplanetas muy compactos formados de materia oscura, con masas similares a la Tierra o Júpiter, pero cuyo diámetros variarían entre unas decenas a centenas de kilómetros.
Mientras que su interior estaría formado de materia oscura, el exterior estaría constituido de materia ordinaria capturada de estrellas enanas blancas o estrellas de neutrones. La formación del exoplaneta partiría de la captura por atracción gravitatoria de grumos de materia oscura formada durante el Big Bang.

Su observación sería muy complicada por lo reducido de su tamaño y posiblemente habría que recurrir a técnicas como las lentes gravitatorias para tener alguna posibilidad. 
Se puede ampliar información el artículo “Dark compact planets” de Physical Review D.

Imagen en rayos-X del XXL Survey. Región sur. Crédito: ESO

Telescopios del ESO han permitido a un equipo internacional de astrónomos observar en una tercera dimensión para buscar las mayores estructuras ligadas gravitacionalmente del Universo -los cúmulos de galaxias-. Las observaciones realizadas con el VLT y el complemento NTT además de otras instalaciones forman parte del estudio denominado XXL survey -uno de los mayores realizados para el estudio de cúmulos galácticos-.
Los cúmulos de galaxias son congregaciones masivas de galaxias que almacenan grandes cantidades de gas caliente -con temperaturas tan altas que generan rayos-X-. Estas estructuras son útiles para los astrónomos pues se cree que su creación está influenciada por extraños componentes -materia oscura y energía oscura-. Estudiando sus propiedades a diferentes etapas en la historia del Universo, los cúmulos de galaxias pueden ayudar a comprender mejor en lado oscuro del Universo.

El equipo, consistente en unos 100 astrónomos de todo el mundo, comenzó la cacería de los monstruos cósmicos en 2011. Aunque la radiación muy energética de los rayos-X que muestra su localización es absorbida por la atmósfera terrestre, puede ser detectada por observatorios espaciales de rayos-X. Así, se han combinado los datos del XMM-Newton de la ESA con observaciones realizadas desde el ESO y otros observatorios. El resultado es una enorme y creciente colección de datos a lo largo del espectro electromagnético, denominado como XXL Survey.
Según Marguerite Pierre, del CEA (Saclay, Francia), “El principal objetivo del XXL Survey es aportar una muestra bien definida de 500 cúmulos de galaxias de cuando el Universo tenía la mitad de su edad actual”.
El telescopio XMM-Newton ha captura imágenes de dos regiones del cielo -cada una de ellas cientos de veces el área de la Luna llena- en un intento de descubrir un gran número de cúmulos de galaxias previamente desconocidos. El equipo del XXL Survey ha publicado sus descubrimientos en una serie de papers usando los 100 cúmulos más brillantes descubiertos.
Observaciones con el instrumento EFOSC2 (instalado en el New Technology Telescope (NTT)) a la par de las realizadas con el instrumento FORS (instalado en el Very Large Telescope (VLT) del ESO) también han sido cuidadosamente analizadas. Han permitido al equipo medir con precisión las distancias a los cúmulos de galaxias, aportando la vista en tres dimensiones necesaria para realizar mediciones precisas de la materia oscura y energía oscura.
Se espera que el XXL Survey produzca muchos excitantes e inesperados resultados, pero incluso con una quinta parte de los datos, están encontrándose importantes y sorprendentes datos.
Uno de los papers explica el descubrimiento de cinco nuevos supercúmulos -cúmulos de cúmulos de galaxias-, tales como el nuestro, conocido como el supercúmulo Laniakea.
Otro de los papers muestra observaciones de un cúmulo de galaxias en concreto (conocido como XLSSC-116), situado a 6.000 millones de años luz. En este cúmulo, observado con el instrumento MUSE del VLT, se ha detectado luz difusa inusualmente brillante. Según Christoph Adami (Laboratoire d’Astrophysique, Marsella, Francia), coautor del paper, “Es la primera vez que somos capaces de estudiar en detalle la luz difusa de un cúmulo de galaxias distante, lo que muestra el poder del instrumento MUSE para estos valiosos estudios”.
El equipo ha usado también los datos para confirmar la idea de que los cúmulos de galaxias del pasado son versiones en menor escala de los observados actualmente -un importante hallazgo para la comprensión teórica de la evolución de los cúmulos a lo largo de la vida del Universo-.
El simple hecho de contar cúmulos de galaxias en los datos del XXL Survey ha confirmado un extraño resultado previamente conocido -que hay menos cúmulos distantes de los esperado en base a las predicciones de los parámetros cosmológicos medidos con el telescopio Planck de la ESA-. La razón para dicha discrepancia es desconocida, aunque el equipo espera encontrar alguna con el muestreo completo de cúmulos, en 2017.
Estos cuatro importantes resultados es únicamente el inicio de lo que nos aportará el masivo estudio de los objetos más masivos del Universo.
Fuente de la noticia: “XXL Hunt for Galaxy Clusters” de ESO.

Tal día como hoy, hace 100 años Albert Einstein presentaba en la Academia Prusiana de las Ciencias su Teoría de la Relatividad General, una nueva y potente herramienta para comprender nuestro Universo, el espacio-tiempo y una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, la gravedad. 
Para celebrarlo os presentamos un magnífico artículo de Verónica Casanova que nos permitirá comprender mejor los aspectos fundamentales y más destacados de una teoría que revolucionó nuestra forma de ver el Universo en su conjunto. 
Prepárese para un viaje apasionante por la curvatura del espacio-tiempo….

La Relatividad General

1.- PASADO, PRESENTE Y FUTURO.
La teoría general de la relatividad de Albert Einstein es uno de los logros más imponentes de la física del siglo veinte. Publicada en 1916, explica lo que percibimos como fuerza de gravedad. De hecho, esta fuerza surge de la curvatura del espacio y del tiempo.
Einstein propuso que los objetos como el Sol y la Tierra variaban la geometría del espacio. En presencia de materia y energía, el espacio se puede deformar y estirar,formando cordilleras, montañas y valles que causan que los cuerpos se muevan por estas “rutas” curvas. Así que aunque la Tierra parezca moverse alrededor del Sol a causa de la gravedad,en realidad, tal fuerza no existe. Es simplemente la geometría del espacio-tiempo alrededor del Sol la que dice cómo debe moverse la Tierra.
La teoría de la relatividad general tiene consecuencias de largo alcance. No sólo explica el movimiento de los planetas, sino que también puede describir la historia y la expansión del Universo, la física de los agujeros negros, la curvatura de la luz de las estrellas y las galaxias distantes.
La relatividad general: la percepción de Einstein
En 1905, a la edad de 26 años, Albert Einstein propuso su teoría de la relatividad especial. La teoría conciliaba la física de los cuerpos en movimiento desarrollada por Galileo Galilei y Newton, con las leyes de la radiación electromagnética. Se postula que la velocidad de la luz es siempre la misma, independientemente del movimiento de la persona que lo mide. La relatividad especial implica que el espacio y el tiempo se entrelazan en un grado nunca antes imaginado.
A partir de 1907, Einstein comenzó a tratar de ampliar la relatividad especial para incluir la gravedad. Su primer éxito vino cuando estaba trabajando en una oficina de patentes en Berna, Suiza. “De repente un pensamiento me golpeó”, recordó. “Si un hombre cae libremente, no sentiría su peso … Este experimento mental simple … me llevó a la teoría de la gravedad”. Se dio cuenta de que existe una profunda relación entre los sistemas afectados por la gravedad y los que están acelerando.
El próximo paso adelante se produjo cuando Einstein introdujo las matemáticas geométricas desarrolladas por los matemáticos alemanes del siglo XIX Carl Friedrich Gauss y Bernhard Riemann. Einstein aplicó su trabajo para escribir las ecuaciones que relacionan la geometría del espacio-tiempo con la energía que contiene. Ahora conocidas como las ecuaciones de campo de Einstein, fueron publicadas en 1916, y sustituyeron a la ley de la Gravitación Universal de Newton. Estas ecuaciones siguen utilizándose hoy en día.
Usando la ley de la relatividad general, Einstein formuló una serie de predicciones. Demostró, por ejemplo, cómo su teoría explicaba el movimiento del planeta Mercurio. También predijo que un objeto masivo,como el Sol, debe distorsionar el camino que recorre la luz al pasar cerca de él. La geometría del espacio se comporta entonces como si fuera una lente.
Einstein también sostuvo que la longitud de onda de la luz emitida por una fuente cercana a un objeto masivo se debería estirar, es decir, debería sufrir un corrimiento hacia el rojo, ya que sale del espacio-tiempo curvado cercano al objeto masivo. Estas tres predicciones ahora se llaman las tres pruebas clásicas de la relatividad general.

La relatividad general.
En 1919, el astrónomo inglés Arthur Eddington  viajó a la isla de Príncipe situada en la costa de África occidental para ver si podía detectar la lente de la luz predicha por la relatividad general. Su plan era observar un cúmulo brillante de estrellas llamadas las Híades en el momento en el que el Sol pasaba delante de ellas. Para ver la luz de las estrellas, Eddington necesitaba un eclipse total de Sol para suprimir el resplandor del nuestra estrella.
Si la teoría de Einstein es correcta, las posiciones de las estrellas de las Híades deberían cambiar en un porcentaje aproximado de una parte entre dos mil de un grado.
Para señalar la posición de las Híades en el cielo, Eddington primero tomó una fotografía en la noche de Oxford. Luego, el 29 de mayo de 1919, fotografió a las Híades mientras yacían casi directamente detrás del Sol durante el eclipse total que se produjo ese día en la isla de Príncipe. Comparando las dos mediciones, Eddington fue capaz de demostrar que el cambio fue como Einstein había predicho y demasiado grande para ser explicado por la teoría de Newton.
Tras la expedición del eclipse, hubo cierta controversia en creer que los datos del análisis de Eddington habían sido correctos. Pero en la década de 1970, cuando las placas fotográficas fueron analizadas nuevamente, el análisis de Eddington demostró ser correcto.
El periódico The Times de Londres publicó: “triunfa la Teoría de Einstein”. A partir de entonces, a medida que se han demostrado más consecuencias de su teoría, la relatividad general se ha arraigado en el saber popular, con su descripción de un Universo en expansión y los famosos agujeros negros. En 1959, Robert Pound y Glen Rebka anunciaban la comprobación del corrimiento al rojo de la luz (corrimiento de la longitud de onda), emitida por una estrella que se aleja de la Tierra a gran velocidad, lo que constituía la tercera prueba clásica, propuesta por Einstein en 1907.
2. CÓMO LA RELATIVIDAD GENERAL DA FORMA A NUESTRO UNIVERSO
La teoría general de la relatividad de Einstein ha revelado que el Universo es un lugar extremo. Ahora sabemos que era caliente y denso, y que se ha expandido durante los últimos 13,7 mil millones años. También dedujo la existencia de regiones tan densas que deforman el espacio-tiempo, llamadas agujeros negros que atrapan todo lo que entran en sus garras.
Agujeros negros en la Teoría General de la Relatividad.
Poco después de que Einstein propusiera su teoría de la relatividad general, un físico alemán llamado Karl Schwarzschild encontró una de las primeras y más importantes soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein. Ahora conocida como la solución de Schwarzschild, este resultado describe la geometría del espacio-tiempo alrededor de estrellas muy densas, teniendo algunas características muy extrañas.
Para empezar, justo en el centro de tales organismos, la curvatura del espacio-tiempo se hace infinita, formando una característica llamada singularidad. Una característica aún más extraña es una superficie esférica invisible, conocida como el horizonte de sucesos, alrededor de dicha singularidad. Nada, ni siquiera la luz, puede escapar del horizonte de sucesos. Casi se puede pensar en la singularidad de Schwarzschild como un agujero en el tejido del espacio-tiempo.
En la década de 1960, el matemático neozelandés Roy Kerr descubrió una clase más general de soluciones para las ecuaciones de campo de Einstein. Describen objetos densos que están girando, y son incluso más extraños que la solución de Schwarzschild.
Los objetos que las soluciones de Schwarzschild y de Kerr describen se conocen como agujeros negros. Aunque todavía no se ha visto directamente ningún agujero negro, hay pruebas abrumadoras de su existencia. Normalmente se detectan a través de los efectos que tienen en las inmediaciones de cuerpos astrofísicos tales como las estrellas o el gas.
El Universo en expansión.
Una de las predicciones más sorprendentes de la relatividad general la obtenemos si tenemos en cuenta lo que ocurre en el Universo en su conjunto.
Poco después de que Einstein publicara su teoría, el meteorólogo y matemático ruso Alexander Friedmann y el sacerdote belga Georges Lemaître demostraron que el Universo debe evolucionar en respuesta a toda la energía que contiene. Argumentaron que el Universo debería tener un inicio pequeño y denso, para expandirse y diluirse con el tiempo. Como resultado, las galaxias se alejarían unas de las otras.
Einstein no confiaba en esta conclusión de Friedmann y Lemaître, sino que él creía en un Universo estático. Pero un descubrimiento realizado por el astrónomo estadounidense Edwin Hubble hizo que cambiara de idea.
Hubble analizó el alejamiento de las galaxias de la Vía Láctea. Descubrió que las galaxias distantes se alejan más rápido que aquellas que están relativamente cerca. Las observaciones de Hubble demostraron que el Universo se está expandiendo. Este modelo del cosmos fue conocido más tarde como el Big Bang.
En los últimos 20 años, un gran número de observaciones de gran alcance realizadas por los satélites y los grandes telescopios han aportado aún más evidencias de la evolución y expansión del Universo. Hemos obtenido una medida exacta de la tasa de expansión del Universo y de la temperatura de la radiación remanentes del Big Bang, y hemos podido observar galaxias jóvenes cuando el Universo estaba en su infancia. Ahora se acepta que el Universo tiene aproximadamente 13,7 mil millones de años.
3. FRONTERAS DE LA TEORÍA GENERAL DE LA RELATIVIDAD.
La relatividad general predice que el Universo está lleno de fenómenos exóticos. El espacio-tiempo puede temblar como la superficie de un estanque y parece estar lleno de una misteriosa forma de energía que está expandiendo el Universo. También es posible que el espacio-tiempo esté tan deformado que sea posible viajar hacia atrás en el tiempo.
Ondas gravitatorias.
Según la relatividad general de la relatividad, incluso el espacio-tiempo vacío de estrellas y galaxias, puede tener una vida propia. Las conocidas ondas gravitacionales se pueden propagar a través del espacio de la misma manera que las ondas repartidas en la superficie de un estanque.
Una de las pruebas restantes de la relatividad general es medir directamente las ondas gravitacionales. Con este fin, los físicos experimentales han construido el Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitatorias (LIGO) en Hanford, Washington, y Livingston, Louisiana. Cada experimento consta de rayos láser que se reflejan entre espejos colocados hasta a 4 kilómetros de distancia. Si una onda gravitacional pasa a través del espejo, distorsiona ligeramente el espacio-tiempo, dando lugar a un cambio en los rayos láser. Al monitorizar las variaciones de tiempo en los rayos láser, es posible buscar los efectos de las ondas gravitacionales.
Nadie ha detectado una onda gravitacional directamente, pero tenemos pruebas indirectas de que existen, como las halladas en los púlsares.
El Universo oscuro.
El Universo en expansión predicho por la relatividad general se ha convertido en una teoría firmemente arraigada en la ciencia moderna. A medida que nuestra capacidad de observar galaxias lejanas ha mejorado, el mapa del Cosmos se ha ampliado, generando una imagen de un Universo que ha revelado características muy exóticas.
Para empezar, los astrónomos han sido capaces de medir la velocidad de las galaxias espirales distantes, y esto muestra que la periferia de las galaxias están girando demasiado rápido como para ser frenadas por la masa de las estrellas y el gas que contienen. Más masa es necesaria en las galaxias para generar la suficiente gravedad que muestran en su comportamiento.
La explicación popular es que las galaxias contienen grandes cantidades de otras formas de materia conocida como “materia oscura” porque no emite ni refleja la luz. La materia oscura se agrupa alrededor de las galaxias y los cúmulos de galaxias en bolas gigantescas conocidas como halos.
Gravedad cuántica.
La relatividad general es sólo uno de los pilares de la física moderna. El otro es la mecánica cuántica, que describe lo que sucede a escala atómica y subatómica. Su encarnación moderna, la teoría cuántica de campos, ha sido un éxito espectacular para describir y predecir el comportamiento de las partículas y las fuerzas fundamentales.
El principal desafío ahora es combinar las dos ideas en una teoría general, que se conocerá como la gravedad cuántica. Esta teoría sería crucial para explicar los primeros instantes del Big Bang, cuando el Universo era denso, caliente y pequeño, o lo que ocurre cerca de la singularidad en los núcleos de un agujero negro, donde los efectos de la física cuántica pueden competir con los de la relatividad general.
Aunque no existe todavía ninguna teoría definitiva de la gravedad cuántica, hay varias teorías candidatas siendo exploradas. Una de ellas es la teoría de cuerdas.
Crédito: ESO/WFI(Optical);MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.(Submillimetre);NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.(X-ray)

Un equipo de investigadores liderados por Matt Taylor y Thomas Puzia (Universidad Pontificia Católica de Santiago, Chile) ha publicado su interesante trabajo de investigación sobre cúmulos globulares, donde presentan los resultados de estudiar 125 cúmulos globulares de la gigante galaxia Centaurus A (NGC 5128). Esta galaxia contiene unos 2.000 cúmulos globulares, la mayoría de ellos más brillantes que los aproximadamente 150 conocidos en nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Los cúmulos globulares con enormes conglomerados de miles de estrellas que orbitan las galaxias y están entre los objetos más viejos que se conocen. Usando el instrumento FLAMES del telescopio VLT (Paranal, Chile) han estudiado para los 125 cúmulos globulares su masa, y la han comparado con el brillo esperado. Así, han logrado encontrar varios que son varias veces más masivos de lo previsto en función de su brillo.

Varias posibles explicaciones podrían darse a lo observado, como la presencia de un agujero negro masivo o estrellas negras nos observadas hasta ahora, pero una que podría ser factible sería una cantidad muy superior en materia oscura respecto a otros cúmulos. De ser así, estos cúmulos podrían constituir una nueva clase de cúmulo globular.
Se puede ampliar información en el artículo “VLT discovers new kind of globular star cluster” de Phys.org.
Crédito: LSST

Los sensibles sensores de la cámara que usará el Large Synoptic Survey Telescope (LSST), que está previsto que comience a operar en Chile para el año 2020, han superado satisfactoriamente el test de funcionamiento. Dicho test ha sido realizado por el Laboratorio Nacional en Brookhaven, del Departamento de Energía de EEUU. El LSST realizará un estudio sistemático de 10.000 millones de galaxias con el objetivo de profundizar en el estudio de la materia y energía oscura.
Para el test, los investigadores que lo realizaron buscaron defectos con un tamaño de micrómetros en los sensores, pixel por pixel. No hay que olvidar el enorme esfuerzo que se ha debido realizar a fin de garantizar la máxima calidad, pues la cámara compuesta de 200 sensores con una resolución de 3,2 gigapixels (200 veces mayor que la mayor parte de la cámaras fotográficas que se venden en el mercado)


SG Scan 1000kms smoothing from Guilhem Lavaux on Vimeo.

Los astrónomos Mike Hudson, Jonathan Carrick y Stephen Turnbull (Departamento de física y astronomía de la universidad de Waterloo), y Guilhem Lavaux (Instituto de astrofísica de París), has publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society un nuevo mapa esférico en 3D de nuestro “vecindario” cósmico, extendiéndose unos 2.000 millones de años luz. Este nuevo mapa es hasta hoy la imagen más completa que disponemos del mismo.
Este nuevo mapa permitirá mejorar nuestro conocimiento de la distribución de la materia y ayudará a avanzar en los estudios sobre la materia oscura. Tal y como indican los investigadores, la distribución observada de las galaxias no es uniforme, a la vez que no muestra un patrón, presentando picos y valles. Esto estaría de acuerdo con la idea de que las estructuras galácticas a gran escala son el resultado de fluctuaciones cuánticas en los comienzos de nuestro Universo.

Las regiones de color azul claro y blanco corresponden donde existe mayor concentración de galaxias, mientras que las de un tono azul más oscuro serían regiones sin explorar. La zona roja correspondería al supercúmulo de galaxias Shapley, la zona de mayor concentración de galaxias existente en el universo cercano.
Otra nueva aportación de este mapa sería la evidencia de los movimientos propios de las galaxias respecto a la propia expansión de universo, lo cual no había sido incluido en mapas anteriores.
Se puede ampliar información en el artículo “Astrophyicists draw most comprehensive map of the universe” de Phys.org.

Crédito: NASA/ESA/D.Harvey/R.Massey/The Hubble SM4 ERO Team/ST-ECF/Phys.org

La materia oscura es uno de los grandes enigmas de la cosmología moderna. Existen diversas teorías que intentan explicar qué es. Una de ellas propone que estaría formada de partículas subatómicas sin descubrir. Ahora un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Edinmburgo y liderados por David Harvey ha encontrado un resultado inesperado. En su investigación, publicada en Science, estudian el comportamiento de la materia oscura durante las colisiones entre cúmulos de galaxias.
Sabemos que la materia oscura interactúa con la materia ordinaria a través de la gravedad. Se estima que el 90% de la materia de los cúmulos de galaxias está formada por materia oscura, y es por ello que estas estructuras son ideales para estudiarla, sobre todo cuando colisionan. El estudio prevee dos escenarios como punto de partida. En el primero la interacción entre la materia oscura colisionante es frecuente, si bien el intercambio de momento entre sus partículas constituyentes es escaso. De ser así habría que esperar que durante la colisión la materia oscura se ralentizase.

En el segundo escenario se supone que la interacción ocurre en muy pocos casos aunque implicando un notable intercambio de momento. En este escenario se debería esperar que la materia oscura se dispersase. Tanto la ralentización como la dispersión se deduciría de los movimientos de la materia observable dentro de los cúmulos que colisionan. 
Sin embargo para sorpresa de los investigadores, observaron que la materia oscura simplemente cruza una con otra, sin aparente interacción. De ser correcto, las partículas de la materia oscura sí que serían capaces de interactuar a través de la fuerza gravitatoria con la materia ordinaria, pero no entre ellas mismas. Para el estudio los investigadores han empleado el Observatorio Espacial Chandra en rayos-X y el Telescopio Espacial Hubble, observando 72 colisiones de cúmulos. 
Se puede ampliar información en el artículo “Galaxy clusters collide-dark matter still a mystery” de Phys.org.
Crédito: Serge Brunier/NASA/Phys.org

Un nuevo estudio realizado por investigadores de diversas universidades (Technische Universitat Munchen, Universidad Autónoma de Madrid, ICTP South America Institute for Fundamental Research y Universidad de Amsterdam) aporta evidencias relativas a la existencia de materia oscura en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y más concretamente en nuestro ‘vecindario’ estelar.
La existencia de la materia oscura, cuya cantidad se estima cinco veces superior a la materia ordinaria y cuyo conocimiento detallado es fundamental para los modelos cosmológicos, fue establecida en los años 1970 en base a la rotación de gas y estrellas en las galaxias. De este modo se pudo comparar lo observado con lo calculado teóricamente.
La situación de nuestro Sistema Solar dentro de la Vía Láctea hace complicado usar los métodos usuales empleados para estudiar otras galaxias. Para lograrlo el equipo primero determinó con la máxima precisión el movimiento de gas y estrellas observables y asumiendo que únicamente existe materia ordinaria. Posteriormente realizaron observaciones de dichos objetos, y compararon los resultados, siendo evidente una diferencia que indica la presencia de una materia que no observamos.

Se puede ampliar información en el artículo “New study confirms the presence of dark matter in the inner part of the Milky Way” de Phys.org.
Crédito: CS82/Phys.org

La técnica más directa para la detección y medición de la distribución de la materia oscura es mediante el uso de las llamadas lentes gravitatorias. La concentración de masa deforma localmente el espacio-tiempo, por lo que la imagen de galaxias más alejadas que una concentración de masa y situadas en nuestra línea de visión, aparecerá deformada por este efecto. A partir de la deformación se puede estimar cual es la cantidad de masa causante, que comparada con la observada, permite deducir cuanta de la materia que forma la lente, es oscura.
Ahora, un estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society por un equipo liderado por Huan Yuan Shan ha realizado un detallado mapa de los picos débiles de materia detectados mediante lentes gravitatorias, que delatan los excesos de concentración de materia en la línea de visión. Este mapa constituye el primer análisis detallado de dichos picos y será de gran utilidad en el estudio y desarrollo de los modelos cosmológicos, pues tal y como apuntan sus autores, es consistente con el modelo cosmológico conocido como LambdaCDM.

Para el estudio han usado el survey CS82 y han cubierto un total de 170 grados cuadrados, en los cuales aparecen más de cuatro millones de débiles y distantes galaxias. Se puede ampliar información del estudio en el artículo “Large number of dark matter peaks found using gravitational lensing” de Phys.org.