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Un equipo de investigación dirigido por el profesor Kaiki Taro Inoue de la Universidad Kindai de Osaka (Japón) usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile para realizar un descubrimiento sin precedentes. El equipo ha descubierto fluctuaciones en la distribución de la materia oscura en el Universo en una escala menor que la de las galaxias masivas.
Pero veamos, ¿ qué es Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ?, bien, ALMA es un radiotelescopio que está compuesto por 66 antenas de alta precisión, que operan en longitudes de onda de 0,32 a 3,6 mm.
Su conjunto principal tiene cincuenta antenas de 12 metros de diámetro cada una, que actúan conjuntamente como un solo telescopio: un interferómetro. Esto se complementa con un conjunto compacto de cuatro antenas de 12 metros de diámetro y doce antenas de 7 metros. Las antenas de ALMA pueden configurarse (distribuirse) de distintas maneras, y las distancias máximas entre antenas pueden oscilar entre los 150 metros y los 16 kilómetros, lo que proporciona a ALMA un potente “zoom” variable, logrando imágenes incluso más nítidas que las del Telescopio Espacial Hubble.
Si quiere ver un espectacular video del funcionamientode ALMA, siga el siguiente link: https://vimeo.com/195339056
ALMA está ubicado en el desierto de Atacama, en Chile.
Aquí hay una fotografía aérea del conjunto de antenas:
Volvamos al asunto de la materia oscura: la materia oscura está compuesta por partículas que no absorben, reflejan, o emiten luz, por lo tanto no pueden ser detectadas por observación de la radiación electromagnética pero que tienen masa (digamos en criollo: son pesadas, tienen peso).
La materia oscura es un material que no puede ser visto directamente. Sabemos que la materia oscura existe debido a los efectos que produce sobre objetos que sí podemos observar directamente. La materia oscura fue originalmente llamada «materia faltante» debido a que los astrónomos no podían encontrarla observando el universo en ninguna parte del espectro electromagnético.
Bien, ésta es la primera vez que se detectan fluctuaciones espaciales de la materia oscura en el Universo lejano en escalas inferiores a 30.000 años luz.
Este resultado muestra que la materia oscura fría (a medida que el Universo se expande, la densidad de la materia disminuye. Así, las partículas de materia oscura ya no encontrarán otras partículas y tendrán un movimiento independiente diferente al movimiento de la materia ordinaria. En este caso, las partículas de materia oscura que se mueven a una velocidad muy inferior a la de la luz con respecto a la materia ordinaria se denominan materia oscura fría. Debido a su baja velocidad, no puede borrar las estructuras de pequeña escala del Universo) se ve favorecida incluso en escalas más pequeñas que las galaxias masivas y es un paso esencial hacia la comprensión de la verdadera naturaleza de la materia oscura.
El artículo se publicó en «The Astrophysical Journal» el 7 de septiembre pasado.
Se cree que la materia oscura, el material invisible que constituye una fracción significativa de la masa del Universo, jugó un papel importante en la formación de estructuras como estrellas y galaxias (En el Universo temprano, se cree que las estrellas y galaxias se formaron por el crecimiento gravitacional de las fluctuaciones de densidad de la materia oscura y la agregación de hidrógeno y helio atraídos por grupos de materia oscura. Aún se desconoce la distribución de la materia oscura en escalas más pequeñas que la de las galaxias masivas).
Dado que la materia oscura no está distribuida uniformemente en el espacio sino en grupos, su gravedad puede cambiar ligeramente la trayectoria de la luz (incluidas las ondas de radio) procedente de fuentes de luz distantes. Las observaciones de este efecto (lente gravitacional) han demostrado que la materia oscura está asociada con galaxias y cúmulos de galaxias relativamente masivos.
Sin embargo, se desconoce cómo se distribuye a escalas más pequeñas.
Utilizando el excepcional poder de observación de ALMA, el equipo de investigación se centró en un quásar distante (un cuásar es la región compacta central de una galaxia que emite luz extremadamente brillante. La región compacta y sus alrededores tienen una gran cantidad de polvo que emite ondas de radio, su nombre deriva de “cuasi star”), MG J0414+0534 situado a 11 mil millones de años luz de la Tierra.
Este cuásar en particular muestra una rara imagen cuádruple gracias a los efectos de lentes gravitacionales de una galaxia en primer plano. Sin embargo, las posiciones y formas de estas imágenes no coincidían con los cálculos basados únicamente en la atracción gravitacional de la galaxia en primer plano, lo que indica otra influencia en juego.
Investigaciones más profundas revelaron la fuente de esta discrepancia: los efectos de la materia oscura en una escala más pequeña que la de las galaxias grandes, específicamente, a menos de 30.000 años luz.
Estos hallazgos confirmaron y enriquecieron el modelo teórico de la materia oscura fría. Según la teoría, estos grupos de materia oscura se distribuyen no sólo dentro de las galaxias sino también en espacios intergalácticos
El desafío radica en el hecho de que los efectos de lentes gravitacionales inducidos por estos pequeños grupos de materia oscura son complicados de detectar por sí solos. Sin embargo, las capacidades de alta resolución de ALMA, junto con el efecto de lente de la galaxia en primer plano, permitieron esta detección pionera.
Por lo tanto, esta investigación es un paso importante hacia la verificación de las teorías de la materia oscura y desentrañar aún más su enigmática naturaleza.
Diagrama conceptual del sistema de lentes gravitacionales MG J0414+0534. El objeto en el centro de la imagen indica la galaxia lente. El color naranja muestra materia oscura en el espacio intergaláctico, y el color amarillo pálido indica materia oscura en la galaxia lente. (Crédito: NAOJ, K.T. Inoue)
Qué importancia tiene ésto ??, que además de ayudar a la comprensión del funcionamiento del Universo, en cierto modo, avala una de las teorías sobre el Big-Bang (creación del Universo), que propone qué éste evento se produjo a partir de la fluctuación de la nada (qué pensamiento, ¿ verdad ?)
Fuente: https://www.almaobservatory.org/es/inicio/
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Hasta la semana que viene !
