En julio de 2023, la Agencia Especia Europa (ESA) lanzó la misión Euclides, una sonda destinada a estudiar uno de los grandes enimgas astronómicos: qué es la materia oscura.

Euclid está diseñado para mejorar la comprensión de los componentes “misteriosos” del Universo, conocidos como materia oscura y energía oscura.

A diferencia de la materia normal que experimentamos aquí en la Tierra, la materia oscura no refleja ni emite luz. Une las galaxias y se cree que constituye aproximadamente el 80% de toda la masa del Universo. Los científicos lo saben desde hace un siglo, pero su verdadera naturaleza sigue siendo un enigma.

Astrónomos acaban de encontrar un puente de materia oscura que conecta dos galaxias en colisión

Pero a la espera que Euclides comience a entregar sus primeros datos, una lejana colición cósmica entregó algunas señales del comportamiento de esta enigmática materia.

Los astrónomos acaban de encontrar un puente de materia oscura que conecta dos galaxias en colisión.

Un equipo internacional de astrónomos ha resuelto uno de los antiguos misterios cósmicos al descubrir evidencia directa de un objeto masivo, perdido hace mucho tiempo, que colisionó con el cúmulo de Perseo.

Utilizando datos de alta resolución del Telescopio Subaru, ubicado en Hawai, los investigadores rastrearon con éxito el remanente de esta antigua fusión a través de la distribución de materia oscura.

Los cúmulos de galaxias, compuestos por miles de galaxias unidas por la gravedad, se encuentran entre las estructuras más masivas del universo. Crecen mediante fusiones energéticas, algunos de los eventos más potentes desde el Big Bang.

Ubicado a unos 240 millones de años luz de la Tierra, el cúmulo de Perseo tiene una masa equivalente a 600 billones de soles (denominadas masas solares).

Durante décadas, los astrónomos creyeron que se había asentado en un estado estable tras la fusión. Su aparente falta de señales claras de fusión le valió la reputación de ser el “ejemplo clásico” de un cúmulo relajado.

Sin embargo, los avances en las técnicas de observación han permitido a los investigadores profundizar en su estructura, descubriendo evidencia sutil pero convincente de disrupciones pasadas.

Esto planteó un misterio fundamental: si existen indicios de una colisión, ¿dónde está el objeto que colisionó con él?

Así descubrieron cómo puede estar actuando la materia oscura

Para resolver el misterio, el equipo analizó datos de archivo de Hyper Suprime-Cam en el Telescopio Subaru. El efecto de lente gravitacional —un fenómeno en el que los objetos masivos desvían la luz de las galaxias que los rodean— sirvió como una poderosa herramienta para cartografiar la materia oscura invisible.

Mediante esta técnica, los investigadores identificaron una masa masiva de materia oscura, con una masa aproximada de 200 billones de masas solares, ubicada a unos 1,4 millones de años luz al oeste del núcleo del cúmulo.

Sorprendentemente, esta estructura está conectada al núcleo del cúmulo de Perseo por un tenue pero estadísticamente significativo “puente de materia oscura”, lo que proporciona evidencia directa de la interacción gravitacional pasada entre ellos.

Las simulaciones numéricas realizadas por el equipo sugieren que esta subestructura de materia oscura colisionó con el cúmulo de Perseo hace aproximadamente cinco mil millones de años.

Los restos de esa colisión aún configuran la estructura actual del cúmulo. “Esta es la pieza que faltaba que buscábamos”, afirmó en un comunicado el Dr. James Jee, autor del estudio.

“Todas las formas extrañas y el gas en remolino observado en el cúmulo de Perseo ahora cobran sentido en el contexto de una gran fusión”, agregó.

“Se necesitó valentía para desafiar el consenso general, pero los resultados de las simulaciones de nuestros colaboradores y las observaciones recientes de los telescopios espaciales Euclid y XRISM respaldan firmemente nuestros hallazgos”, dijo por su parte HyeongHan Kim, primer autor del estudio.

“Este avance fue posible gracias a la combinación de datos de imágenes profundas del Telescopio Subaru con las técnicas avanzadas de lentes gravitacionales que desarrollamos, lo que demuestra el poder de las lentes para revelar la dinámica oculta de las estructuras más masivas del Universo”, cerró el Dr. Jee.