Saber de qué está hecho el universo es uno de los grandes retos de la ciencia. Y lo más paradójico es que sabemos que buena parte de este se compone de algo que, en realidad, no sabemos lo que es: la materia oscura. El 70% del material que forma el universo está proporcionado por una forma elusiva de energía oscura; aproximadamente el 25% por materia oscura, cuya naturaleza aún se desconoce, y solo el 5% por átomos "normales". Sin embargo, un nuevo estudio, publicado en la revista 'Science', acaba de darle una vuelta a mucho de lo que se sabía.
Hasta el momento, el modelo de cosmología mencionado ha sido útil para realizar predicciones detalladas sobre las propiedades físicas de las estructuras cósmicas que observamos. Es decir, mediante el uso de la informática y las simulaciones numéricas se han podido trazar “mapas” de aquellos lugares a los que jamás podríamos acceder. Pero, ¿y si estos modelos predictivos estaban equivocados? ¿Y si, en realidad, nos faltaba “un ingrediente”?
En este contexto, hay un tipo de estructura que ayuda a responder muchas preguntas: los cúmulos de la galaxia: “Los cúmulos son las estructuras cósmicas más masivas del universo: con una masa de alrededor de un millón de miles de millones de masas del sol y una dimensión de varios millones de años luz, actúan como poderosas lentes gravitacionales”, explican los autores de la investigación.
Estas “lentes gravitacionales” son lo más parecido a una lupa que tienen los científicos. Cuando la luz se acerca a un objeto tan grande como un cúmulo galáctico, todo lo que se aprecia desde el telescopio se hace más grande y cercano. Este hecho ha permitido que se puedan estudiar lugares prácticamente inalcanzables; aunque, al parecer, no con la exactitud que se creía.
Un conocimiento “incompleto” de la materia oscura
Los científicos que han trabajado en el estudio, originarios de Italia, Estados Unidos y Holanda, se han ayudado de dos telescopios diferentes: por un lado, el conocido Hubble, de la NASA y, por otro, el Very Large Telescope, ubicado en Chile.
La comparación de las imágenes recogidas por estos dos aparatos ha dejado algunos hallazgos sorprendentes. De hecho, no solo se han comparado las imágenes de los telescopios —que son de una calidad “impresionante”, según Stefano Borgani, miembro del equipo—, sino que también se han tenido en cuenta los modelos predictivos mencionados anteriormente. Y, como indica la investigación, hay una disonancia importante entre lo que se ve y lo que se piensa.
“La comparación entre estas observaciones arrojó un resultado bastante inesperado: el modelo cosmológico estándar predice una estructura de cúmulos de galaxias mucho menos "granulares" de lo que muestran las observaciones”, escriben los científicos en un comunicado. Aquí es donde entra la gran contradicción teórica: “Este resultado podría sugerir que las simulaciones de estructuras cósmicas todavía carecen de algún ingrediente fundamental. La otra implicación, posiblemente más atractiva, es que nuestro conocimiento sobre la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura es incompleto, si no incorrecto”, concluyen.
¿Qué es lo que falta?
La materia oscura es una de las principales culpables de este descubrimiento. Esta “cosa” ha traído de cabeza a los astrónomos desde hace mucho tiempo. Y decimos cosa porque, literalmente, las partículas que la componen no absorben, reflejan o emiten luz. Sabemos que está, pero es imposible verla.
Ahora bien, aunque no la veamos, sabemos que existe porque ejerce influencia en otros objetos que sí podemos observar. De hecho, según la NASA, los científicos creen que la materia oscura puede dar cuenta de los movimientos inexplicables de estrellas entre galaxias. Y la entidad insiste: “Las computadoras juegan un papel muy importante en la búsqueda de datos sobre la materia oscura”. Justo las predicciones de las que habla el estudio publicado en ‘Science’.
Los cúmulos de las galaxias son almacenes gigantes de materia oscura. En palabras de Massimo Meneghetti, líder de la investigación, “son laboratorios ideales para estudiar si las simulaciones informáticas del universo reproducen fielmente lo que podemos inferir de las lentes gravitacionales”. Y las conclusiones muestran que dicha reproducción no es tan fiel.
“La calidad de los datos de observación [de los telescopios] debe ir acompañada de una calidad comparable de las predicciones del modelo que se pueden obtener a partir de simulaciones numéricas avanzadas. Esto es obligatorio para que estemos seguros de las profundas implicaciones de nuestros resultados en la comprensión actual del universo y de las leyes fundamentales que determinan su evolución”, reza el comunicado.
Para los conductores del estudio es imprescindible acompañar lo que se ve con unos buenos planteamientos numéricos e informáticos. La ciencia quiere saberlo todo sobre el universo, pero en sus indagaciones se ha dado cuenta de que falta algo. La materia oscura, entre tanto, sigue siendo un misterio. Aunque puede que pronto se descubra cuál es ese ingrediente que permitirá a los expertos saber cómo se distribuye por el cosmos y, por tanto, cómo evoluciona el tremendo páramo en que se encuentra la Tierra.