Astrofísicos de la Universidad de Chicago estudian una nueva región del cielo para investigar la materia y la energía oscura

El universo está lleno de cosas que no podemos ver. La mayor parte está formada por materia oscura y energía oscura, dos componentes misteriosos que no emiten luz pero sí influyen en todo. La materia oscura actúa como un “pegamento” que mantiene unidas las galaxias, mientras que la energía oscura acelera la expansión del cosmos. Conocerlas mejor es clave para entender cómo funciona el universo.

Un equipo de la Universidad de Chicago acaba de dar un paso importante en esa dirección. Los investigadores han analizado una nueva región del cielo usando datos de la Dark Energy Camera (DECam), una de las cámaras más potentes jamás construidas. Esta cámara contiene 62 sensores muy sensibles y puede capturar detalles de miles de millones de años luz de distancia. Gracias a ella, los científicos lograron medir la forma de más de 100 millones de galaxias.

Estas mediciones permiten estudiar un fenómeno llamado lente gravitacional débil. Es un efecto muy sutil: la luz de las galaxias se “deforma” un poco mientras cruza el universo, porque pasa cerca de regiones donde hay mucha masa. Esa masa puede ser materia oscura, así que las pequeñas distorsiones sirven para mapearla.

El análisis forma parte del proyecto DECADE, que aprovecha imágenes de archivo tomadas por DECam, incluso aquellas que no fueron creadas originalmente para este tipo de estudios. Es un enfoque poco común, porque normalmente los estudios de lente débil requieren campañas de observación dedicadas, con requisitos estrictos de calidad. Aquí, en cambio, los investigadores adoptaron criterios más flexibles, pero aun así obtuvieron resultados sólidos.

Lo más interesante es que las conclusiones del equipo coinciden con el modelo cosmológico estándar, conocido como ΛCDM. Este modelo describe cómo evoluciona el universo y qué proporciones de materia oscura, energía oscura y materia normal lo componen. Durante los últimos años surgieron dudas porque algunos estudios del universo cercano parecían no coincidir con las mediciones del universo primitivo. Pero en este nuevo análisis no se observa esa tensión: las deformaciones medidas en estas galaxias encajan bastante bien con las predicciones.

El proyecto también abre una puerta nueva: demuestra que se pueden realizar estudios de alta precisión usando datos que ya existían y que no habían sido recopilados para este fin. Esto podría ser útil para futuros programas como el Rubin Observatory, que tomará una enorme cantidad de imágenes del cielo durante la próxima década.

El catálogo completo creado por el equipo, combinado con datos del Dark Energy Survey, cubre una parte enorme del cielo, aproximadamente un tercio, con 270 millones de galaxias. Esta base de datos ya está disponible para la comunidad científica y está empezando a usarse en investigaciones sobre galaxias enanas y mapas de masa del universo.

Según los responsables del proyecto, el resultado fue posible gracias al trabajo conjunto de investigadores de múltiples instituciones, desde la Universidad de Chicago y Fermilab hasta grupos de Wisconsin, Argonne y otras universidades internacionales. La colaboración permitió mejorar técnicas, revisar imágenes con detalle y llevar a cabo un análisis que, en principio, parecía demasiado ambicioso para datos tan heterogéneos.

El universo sigue lleno de incógnitas, pero estudios como este muestran que incluso en regiones del cielo poco exploradas se esconden pistas importantes. Cada nueva medición ayuda a dibujar mejor el mapa de la materia oscura y a acercarnos, poco a poco, a entender qué es realmente ese 95 % oculto que domina el cosmos.