Las observaciones de las estrellas más antiguas de la Galaxia han ayudado a los astrofísicos a descubrir que la velocidad de movimiento de la materia oscura en las proximidades de la Tierra y el Sol es inesperadamente baja, lo que dificulta su localización en el futuro, según un artículo publicado en la revista Physical Review Letters.
“Cuando una partícula de energía oscura choca con el núcleo de un átomo de materia 'ordinaria', el proceso de su colisión se asemeja a lo que sucede cuando dos bolas de billar chocan entre sí. Las consecuencias de este "accidente" dependen de dos parámetros: la masa de las partículas y la velocidad de su movimiento. En otras palabras, cuanto más rápido se mueva la materia oscura, más notables serán sus rastros”, dice Mariangela Lisanti de la Universidad de Princeton (EE. UU.).
Durante mucho tiempo, los científicos creyeron que el universo se compone de materia visible, que forma la base de estrellas, agujeros negros, nebulosas, cúmulos de polvo y planetas. Pero las primeras observaciones de la velocidad de las estrellas en las galaxias más cercanas a nosotros mostraron que las estrellas en sus afueras se mueven a una velocidad increíblemente alta, aproximadamente 10 veces más alta que los cálculos basados en las masas de todas las estrellas.
La razón de esto, según los científicos, fue la llamada materia oscura, una sustancia misteriosa que representa aproximadamente el 75% de la masa de toda la materia del Universo. Por lo general, cada galaxia contiene entre 8 y 10 veces más materia oscura de la visible, y esta materia oscura mantiene a las estrellas en su lugar y evita que se "dispersen".
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En los últimos años, gracias a las imágenes del Hubble de algunas galaxias relativamente poco estudiadas, los científicos han comenzado a notar que muchas galaxias pequeñas y enanas se comportan de manera bastante diferente a la teoría que predice su estructura, teniendo en cuenta la existencia de esta misteriosa sustancia.
Como señala Lisanti, surgen problemas adicionales por el hecho de que hoy en día los astrónomos y cosmólogos no saben a qué velocidad se mueve la materia oscura en nuestra galaxia y en sus vecinos más cercanos, lo que complica significativamente el trabajo de los detectores de materia oscura "directos" que tratan de detectar rastros de sus colisiones. con átomos de xenón-137 y otros gases nobles raros.
Su equipo encontró una manera de resolver este problema llamando la atención sobre un hecho interesante de la historia de vida de las estrellas más antiguas de la Vía Láctea. Estas luminarias, como señalan los astrónomos, nacieron hace unos 10-12 mil millones de años, en un momento en que nuestra galaxia apenas comenzaba a formarse y absorbía activamente las galaxias enanas vecinas.
En ese momento, según los investigadores, el llamado halo, una "dona" de materia oscura que rodea la Vía Láctea y otras megaciudades estelares, aún no se había formado, ya que nuevos suministros de esta misteriosa sustancia fluían constantemente hacia la Galaxia, acompañados de nubes de gas y estrellas recién nacidas.
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Por esta razón, las luminarias envejecidas que hoy viven en sus alrededores deben, en promedio, moverse a la misma velocidad con la que la materia oscura gira alrededor del centro de la Vía Láctea, lo que puede usarse para calcular este parámetro, sin tener ni idea de otras propiedades de esta misteriosa sustancia.
Guiados por esta idea, los científicos intentaron calcular la velocidad de movimiento de la materia oscura en las cercanías de la Tierra utilizando un mapa del cielo nocturno preparado por el proyecto SDSS y un modelo informático de la galaxia.
Estas mediciones mostraron inesperadamente que las nubes de materia oscura ubicadas cerca del sistema solar deberían moverse notablemente más lento de lo que predice la teoría. Tales discrepancias, como señalan Lisanti y sus colegas, indican serias lagunas en la teoría que podrían obstaculizar enormemente a los físicos en su búsqueda de rastros de esta elusiva sustancia.
