Un equipo de investigadores ha cartografiado el cielo y ha obtenido un mapa de la materia oscura desde las profundidades del universo hasta hoy, una nueva y revolucionaria imagen que confirma que las estructuras masivas crecen y curvan la luz, tal y como predijo Einstein.

Y es que mientras que los antiguos filósofos se tenían que conformar con imaginar los orígenes del universo, los cosmólogos modernos disponen de modernas herramientas que desvelan su evolución y estructura.

La cosmología moderna comenzó a principios del siglo XX, con el desarrollo de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, quien predijo fenómenos tan extraños –pero reales– como que los objetos cambian su forma a altas velocidades.

Ahora, gracias a las nuevas tecnologías, los científicos del Telescopio Cosmológico de Atacama (ACT) han conseguido cartografiar la materia oscura invisible a través del cielo desde hace 14.000 millones de años hasta hoy y demostrar que las estructuras masivas crecen y curvan la luz. 

Materia oscura, el 85 % del universo

La materia oscura representa el 85 % del universo e influye en su evolución, pero es difícil de detectar porque no interactúa con la luz ni con otras formas de radiación electromagnética. Que se sepa, solo interactúa con la gravedad.

Para localizarla, los más de 160 colaboradores del equipo científico del Telescopio Cosmológico de Atacama –en los Andes chilenos– han observado la luz que emana de los inicios de la formación del universo, el Big Bang, cuando el universo sólo tenía 380.000 años. 

Esta luz que impregna todo el universo es la 'radiación cósmica de fondo de microondas' o CMB.

El equipo científico ha observado cómo la atracción gravitatoria de estructuras grandes y pesadas, incluida la materia oscura, deforman el CMB en su viaje de 14.000 millones de años hasta nosotros, igual que "una lupa curva la luz al pasar por su lente", describe el estudio difundido este mes.

"Hemos cartografiado la materia oscura invisible a través del cielo hasta las mayores distancias. Y tiene el mismo aspecto que predicen nuestras teorías", afirma Blake Sherwin, catedrático de Cosmología de la Universidad de Cambridge, donde dirige un grupo de investigadores del ACT. 

"Hemos creado un nuevo mapa de masas a partir de las distorsiones de la luz que dejó el Big Bang. Sorprendentemente, proporciona mediciones que demuestran que tanto el 'abultamiento' del universo, como el ritmo al que está creciendo tras 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", añade Mathew Madhavacheril, de la Universidad de Pensilvania.

¿Nuevas pistas para resolver la "crisis de la cosmología"?

Para Sherwin, además, este trabajo arroja luz a un debate actual (llamado la crisis de la cosmología) surgido tras unas recientes mediciones hechas con la luz de fondo de las estrellas en las galaxias en lugar del CMB y que plantean que la materia oscura puede no ser lo suficientemente grumosa y que el modelo pueda estar roto. 

Pero la imagen obtenida por el equipo del ACT permite determinar con precisión que los enormes grumos que se ven en el mapa tienen el tamaño exacto. 

"Cuando los vi por primera vez, nuestras mediciones concordaban tan bien con la teoría subyacente que tardé un momento en procesar los resultados", dice Frank Qu, de la Universidad de Cambridge y miembro del equipo de investigación. 

Para Mark Devlin, catedrático de Astronomía de la Universidad de Pensilvania y sudirector del ACT, estos resultados son posibles gracias "a la astucia de los teóricos, a las muchas personas que construyeron nuevos instrumentos para hacer más sensible nuestro telescopio y a las nuevas técnicas de análisis que ideó nuestro equipo".

El ACT, activo durante 15 años, fue retirado del servicio en septiembre de 2022 pero aún están por publicar los trabajos de las últimas observaciones.

El Observatorio Simons llevará a cabo futuras observaciones en el mismo lugar, con un nuevo telescopio que debería estar operativo en 2024 y que será capaz de cartografiar el cielo casi 10 veces más rápido que ACT.

FEW (EFE, Universidad de Princeton)