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Primer mapa de materia oscura del Universo

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Primer mapa de materia oscura del Universo



Juan Antonio Bernedo nos habla está vez de la materia oscura del Universo que, aunque sea invisible a nuestros ojos, gracias a nuevas técnicas computacionales y observacionales podemos ahora inferir su distribución; en este caso que aquí relata a partir de imágenes del Telescopio Espacial Hubble entre otros telescopios.
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Distribución en 3D de la materia oscura en la zona del Universo estudiada. Foto: ESA.
Del rastreo más ambicioso realizado con el Telescopio Espacial Hubble, por un equipo internacional de 70 científicos liderado por R. Massey del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha surgido un mapa tridimensional que permite asomarse por primera vez a la distribución de la materia oscura en el Universo. Sus resultados parecen confirmar las teorías actuales de formación de las estructuras cósmicas. 
Las regiones más densas en materia normal se acumulan donde están las grandes concentraciones de materia oscura: una red de filamentos de materia oscura se entrecruza en los puntos en que están situados los cúmulos de galaxias. El mapa, que llega a cubrir regiones tan lejanas que vemos tal como eran en los tiempos en que el Universo era la mitad de viejo, revela también que la materia oscura se va congregando progresivamente en múltiples núcleos, mientras se colapsa bajo la influencia de la gravedad.
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Comparación de distribución de materia normal (izquierda) y materia oscura (derecha) en la misma zona del Universo estudiada. Foto: ESA.
La dificultad del rastreo de la materia oscura es especial debido a que su presencia no es observable, ya que no emite ni refleja luz, sino que ha de deducirse de los movimientos de los objetos cercanos, para lo que además del muestreo fotográfico de un sector de cielo en distintas bandas de color, han de realizarse espectros de miles de galaxias.
En concreto, el proyecto COSMOS (Cosmic Evolution Survey) utilizó 575 fotografías de la Cámara Avanzada para Rastreos (ACS) Hubble solapadas, de un fragmento de firmamento de 1.6 grados cuadrados, lo que le costó unas 1000 horas de observación. Para la obtención de la tercera dimensión, también fueron necesarios miles de espectros de galaxias tomados por el Observatorio Europeo del Sur (ESO) con el instrumento VIMOS del VLT y el Magallanes, e imágenes multicolores de los telescopios Japonés Subaru y el Franco-Canadiense de Hawai. Adicionalmente, para determinar la distribución en el mismo campo del COSMOS de gran parte de la materia normal, fueron necesarias observaciones del Telescopio XMM-Newton de la Agencia Europea del Espacio, durante 400 horas.
El mapa de materia oscura tiene similitudes evidentes, como su distribución en filamentos, con el mapa de distribución de galaxias que se publicó hace ya 15 años y que mostraba una estructura esponjosa. Muestra también que las galaxias con formación activa de estrellas se sitúan preferentemente en lugares vacíos o menos densos.
La materia oscura parece formar el andamiaje que rodea los lugares de construcción de estrellas y galaxias a lo largo del tiempo. Las estructuras galácticas dentro de esos armazones de materia oscura muestran cúmulos de galaxias en el proceso de agregación, que parecen indicar que en un principio se formaron galaxias muy masivas que acumularon gran cantidad de materia, y otras más pequeñas que fueron objeto de sucesivas fusiones con otras hasta formar galaxias mayores.
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Lo que el Hubble vio en la zona del Universo estudiada. Foto: ESA.
Se utilizaron técnicas de lentes gravitacionales para realizar este mapa, que tiene una definición muy superior a la obtenida en proyectos previos y llegando a hacer apreciable la estructura de filamentos de materia oscura.
Un equipo separado de COSMOS presentó también imágenes de grandes estructuras galácticas en las mismas áreas que la materia oscura. Las galaxias aparecen en luz visible gracias a observaciones del “Hubble” y el “Subaru”. El gas caliente en los cúmulos más masivos, en rayos X se captó mediante el XMM-Newton. La imagen de las galaxias lejanas según los datos de rayos X coincide con las descubiertas mediante amplificación de las lentes gravitacionales.
Fuente: Noticias de ESA, 7 de enero de 2007
Más información: ESA.



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Thalia