Una nueva imagen que rastrea el crecimiento que ha tenido el cosmos en sus casi 14 mi millones de años, comprueba una vez más la vigencia de la Teoría de la Relatividad de Einstein. El mapa plantea un análisis exhaustivo de la distribución de la materia oscura que se propaga por lo profundo del cosmos.
Mapeando una materia invisible
Existen diversas estimaciones de cómo podría estar configurado el Universo, pero en todas estas la materia bariónica, es decir, la materia que somos capaces de ver y tocar, tan sólo ocupa el 5% del total del cosmos. Entonces, ¿de qué está hecho el resto del Universo? Las predicciones varían pero hay un sector de físicos que creen que la materia oscura constituye un impresionante 85% de la masa total del Universo, por lo que ocuparía el mayor componente, el problema es que no podemos verla.
La materia oscura no interactúa con la luz ni con otras formas de radiación electromagnética, lo que únicamente nos deja una pista para detectarla: la gravedad. Es gracias a los campos gravitacionales que los físicos y cosmólogos piensan que el Universo debe contener mucha más materia de la que podemos ver, pero deben ingeniárselas para obtener pistas de dónde y cómo se distribuye en el espacio.
Para rastrear la ubicación de la materia invisible, los más de 160 colaboradores detrás del Telescopio Cosmológico de Atacama (ACT), ubicado en los Andes chilenos, se concentraron en una cuarta parte del cielo y observaron de cerca la radiación de microondas emitida poco después del nacimiento del universo hace 13.700 millones de años.
La radiación de fondo de microondas, también llamada Fondo Cósmico de Microondas (CMB) es la pista más grande que tenemos de la explosión del Big Bang. Es un tipo de luz que se originó unos 380 mil años después de la gran explosión y desde entonces ha estado viajando hacia nosotros desde todas las direcciones.
“Hemos mapeado la distribución invisible de la materia oscura en el cielo, y es tal como predicen nuestras teorías”, dijo el coautor Blake Sherwin, profesor de cosmología en la Universidad de Cambridge. “Esta es una evidencia sorprendente de que entendemos la historia de cómo se formó la estructura de nuestro universo durante miles de millones de años, desde justo después del Big Bang hasta hoy”.
Se reafirma el modelo cosmológico
Sherwin y su equipo, lograron rastrear cómo la atracción gravitatoria de estructuras grandes y pesadas, incluida la materia oscura, deforma la luz del fondo de microondas en su viaje de casi 14 mil millones de años a través de todo el Universo. Este fenómeno ya lo había predicho Albert Einstein en su teoría de la relatividad, él predijo que el tiempo-espacio se curva gracias a la interacción de la masa y con esto, deforma el paso de la luz, creando lo que se conoce como lentes gravitacionales o lo que es lo mismo, una especie de lupas hacia el pasado.
El equipo de astrónomos, astrofísicos y cosmólogos, crearon un mapa de masas a partir de las distorsiones de la luz dejada por la violenta explosión del Big Bang. Los resultados son concordantes con el estado actual del Universo según la teoría cosmológica, lo que sugiere que nuestra comprensión sobre la evolución del cosmos es correcta y valida una vez más la Teoría de la Relatividad de Einstein.
La investigación llega en un momento crítico para la cosmología causado por mediciones que usan la luz emitida por estrellas en galaxias en vez de utilizar la luz del CMB. Estos han producido resultados que sugieren que la materia oscura no era lo suficientemente grumosa como lo predecía el modelo estándar de la cosmología, por lo que los investigadores entraron en debate sobre si el modelo seguía siendo vigente para comprender el cosmos.
No obstante, estos últimos resultados evaluaron con precisión los grandes bultos que se ven en el mapa y han concluido que tienen el tamaño correcto predicho por el modelo estándar cosmológico.
Referencias: Golden, M. et al. Characterising the Intracluster Light over the Redshift Range. ArXiv, 2023. DOI
