El Observatorio Orbital Hubble ha obtenido fotografías inusuales de grandes cúmulos de galaxias cuyos habitantes "tiemblan" a medida que se mueven alrededor de un centro de masa común, lo que indica la presencia de propiedades desconocidas en el comportamiento de la materia oscura, según un artículo publicado en la revista MNRAS.
“Descubrimos que las galaxias más brillantes en tales cúmulos 'tiemblan', moviéndose alrededor del punto donde se ha acumulado la materia oscura. Esto significa que la densidad de la materia oscura en el centro del cúmulo no es tan alta como predijeron las teorías actuales, pero mucho más baja. Todo esto sugiere que hay alguna forma exótica de materia oscura en la parte central de los grupos”, dijo David Harvey de la Escuela Politécnica Federal en Lausana, Suiza.
Durante mucho tiempo, los científicos creyeron que el universo consiste en la materia que vemos y que forma la base de todas las estrellas, agujeros negros, nebulosas, cúmulos de polvo y planetas. Pero las primeras observaciones de la velocidad de movimiento de las estrellas en galaxias cercanas mostraron que las estrellas en sus afueras se mueven en ellas a una velocidad increíblemente alta, que era aproximadamente 10 veces mayor que los cálculos basados en las masas de todas las estrellas en ellas mostraban.
La razón de esto, según los científicos de hoy, fue la llamada materia oscura, una sustancia misteriosa que representa aproximadamente el 75% de la masa de materia en el Universo. Por lo general, cada galaxia tiene entre 8 y 10 veces más materia oscura que su prima visible, y esta materia oscura mantiene a las estrellas en su lugar y evita que se dispersen.
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Hoy en día, casi todos los científicos están convencidos de la existencia de la materia oscura, pero sus propiedades, además de su evidente influencia gravitacional sobre las galaxias y los cúmulos de galaxias, siguen siendo un misterio y un tema de controversia entre astrofísicos y cosmólogos. Durante mucho tiempo, los científicos asumieron que estaba compuesto por partículas superpesadas y "frías", "débiles", que no se manifiestan de ninguna manera, excepto para atraer grupos visibles de materia.
La búsqueda infructuosa de "WIMP" en las últimas dos décadas ha llevado a muchos teóricos a creer que la materia oscura en realidad puede ser "ligera y esponjosa" y constar de los llamados axiones, partículas ultraligeras similares en masa y propiedades a los neutrinos. Otros investigadores, a su vez, sugieren que la materia oscura puede constar de varios componentes diferentes, uno o más de los cuales pueden descomponerse gradualmente.
Harvey y sus colegas encontraron los primeros rastros de la existencia de formas tan exóticas de materia oscura, observando con la ayuda del Hubble diez cúmulos de galaxias más grandes en las inmediaciones de la Vía Láctea, cuya masa supera al Sol en unos 100 billones de veces.
Los científicos estaban interesados en dos cosas: cómo se distribuían las galaxias en todo el cúmulo y cómo se movían los habitantes más brillantes de estas "familias de estrellas" cuando aparecían nuevos miembros en ellas. Para revelar estas propiedades de los cúmulos, los astrónomos calcularon el comportamiento de sus contrapartes virtuales utilizando supercomputadoras y luego compararon cómo coincidían las fotografías reales y los resultados de la simulación.
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Resultó que las trayectorias de movimiento de todas las galaxias grandes y brillantes en estos diez cúmulos no coincidían con lo que mostraban los cálculos teóricos: constantemente "perdían el rumbo" y "temblaban", girando alrededor de un centro de masa común, y no se movían estrictamente en línea recta. como predijo la teoría.
Tal temblor, como creen ahora Harvey y sus colegas, se debió al hecho de que en los centros de estos cúmulos no hay uno, sino varios "núcleos" de cúmulos superdensos de materia oscura. Su existencia no está predicha por las teorías cosmológicas clásicas que describen las propiedades de esta misteriosa sustancia, y si se confirma el descubrimiento del Hubble, entonces por primera vez los científicos podrán hablar sobre el descubrimiento de los primeros rastros reales de la "nueva física".
