PLANO DE MATERIA OSCURA GRAVEDAD DÉBIL

Crean el mapa más preciso de la materia oscura

Con la técnica de lente de gravedad débil, astrónomos japoneses han reconstruido la distribución de materia oscura en primer plano. 

 

Mediante imágenes obtenidas por el instrumento Hyper Suprime-Cam en el Telescopio Subaru de Japón, expertos de un equipo liderado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y la Universidad de Tokio han elaborado un mapa de la materia oscura más extenso y nítido que todos los que se habían hecho hasta ahora. La distribución de la materia oscura en el universo se estima mediante la técnica de lentes gravitacionales débiles. 

Los astrónomos localizaron las posiciones y las señales de lente de los halos de materia oscura y encontraron indicios de que el número de halos podría no coincidir con lo que sugiere el modelo cosmológico más simple. Esto podría confirmar que la expansión del Universo se está acelerando.

En los años 30, Edwin Hubble descubrió que el universo está en expansión, lo que constituyó una sorpresa para la mayoría de los astrónomos, que pensaban que se había mantenido igual y estable durante toda la eternidad. Pero hacía falta encontrar una fórmula que relacionara la materia y la geometría del espacio-tiempo para expresar matemáticamente esa expansión del Universo. Casualmente, Einstein ya había desarrollado esa fórmula. La cosmología moderna se basa en la teoría de la gravedad de Einstein.

Se pensó que la expansión se desacelera con el tiempo porque los elementos contenidos en el universo se atraen entre sí. Pero a fines de los años 90, se descubrió que la expansión se ha acelerado desde hace unos 8.000 millones de años. Esta fue otra sorpresa que les valió a los astrónomos que encontraron la expansión un Premio Nobel en 2011. Para explicar la aceleración, hay que considerar que debe existir algo en el universo que repele el espacio. La solución más simple es volver a poner la constante cosmológica en la ecuación de Einstein.

La constante cosmológica fue originalmente introducida por el físico alemán para explicar un universo estático, pero fue desechada después de que se descubriera la expansión. El modelo cosmológico estándar (llamado LCDM) incorpora la constante cosmológica. LCDM es compatible con muchas observaciones, pero seguimos sin saber qué es lo que causa la aceleración.

 Este es uno de los mayores interrogantes de la cosmología moderna. Ahora, el equipo de astrofísicos japoneses está analizando imágenes a gran escala utilizando Hyper Suprime-Cam (HSC) para investigar el misterio del universo acelerado. La clave es examinar la historia de la expansión del Universo. En el cosmos primitivo, la materia se distribuía de forma casi igual pero no del todo.

Hubo ligeras fluctuaciones en la densidad que ahora se pueden observar a través de las variaciones de temperatura del fondo cósmico de microondas. Estas ligeras fluctuaciones de materia evolucionaron durante el tiempo cósmico debido a la atracción gravitacional mutua de la materia, y finalmente la estructura a gran escala del universo actual se hizo visible. 

Se sabe que la velocidad de crecimiento de la estructura depende en gran medida de cómo se expande el universo. Por ejemplo, si la tasa de expansión es alta, es difícil que la materia se contraiga. Esto significa que la expansión puede probarse inversamente mediante la observación de la tasa de crecimiento. Pero la tasa de crecimiento no puede calcularse bien si solo observamos la materia visible (estrellas y galaxias). Esto se debe a que ahora sabemos que casi el 80 % de la materia es una sustancia invisible llamada materia oscura.

Materia oscura