El fascinante mapa de la materia oscura que revela un enigma cósmico (y desafía la teoría de la relatividad de Einstein)

Pallab Ghosh

Corresponsal de Ciencia, BBC News

Un equipo internacional de investigadores creó el mapa más grande y detallado de la distribución en el universo de la llamada materia oscura.

Los resultados son sorprendentes porque muestran que es ligeramente más lisa y está más extendida de lo que las teorías actuales predicen.

La observación parece alejarse de la teoría general de la relatividad de Einstein, con lo que plantea un enigma a los investigadores.

Los resultados fueron publicados esta semana por el consorcio Dark Energy Survey (Observatorio de la Energía Oscura).

Niall Jeffrey, de la Escuela Normal Superior de París (Francia), que armó el mapa, dijo que el resultado supone un «problema real» para la física.

«Si esta disparidad es cierta, entonces puede ser que Einstein estuviera equivocado», le dijo Jeffrey a la BBC.

«Se podría pensar que esto es algo malo, que quizá la física sea inservible. Pero para un físico, es extremadamente excitante. Quiere decir que podemos averiguar algo nuevo sobre cómo es realmente el universo«.

El profesor Carlos Frenk, de la Universidad de Durham (Reino Unido), uno de los científicos que se basó en el trabajo de Einstein y otros para desarrollar la actual teoría cosmológica, contó que la noticia le deja con emociones encontradas.

«Pasé mi vida trabajando en esta teoría y mi corazón me dice que no quiero ver su colapso. Pero mi cerebro me dice que las mediciones fueron correctas y que tenemos que considerar la posibilidad de una nueva física», señaló.

«Entonces se me encoge el estómago, porque no tenemos una base sólida para explorar ya que no tenemos una teoría de la física que nos guíe. Me pone muy nervioso y me dad miedo, porque estamos entrando en un dominio completamente desconocido y quién sabe lo que vamos a encontrar».

El enigma de la materia oscura

La materia oscura es una sustancia invisible que permea el espacio. Conforma el 80% de la materia del universo.

Los astrónomos fueron capaces de averiguar dónde está porque distorsiona la luz de estrellas lejanas: cuanto más grande es la distorsión, mayor es la concentración de materia oscura.

Haciendo uso del telescopio Víctor M. Blanco, ubicado en el Observatorio Interamericano del Cerro Tololo en Chile, el equipo analizó 100 millones de galaxias.

El nuevo mapa muestra cómo la materia oscura se extiende por el universo.

Las zonas negras son vastas áreas de la nada, llamadas vacíos, donde las leyes de la física pueden ser diferentes.

En las zonas brillantes se concentra la materia oscura.

Se llaman «halos» porque justo en el centro es donde existe nuestra realidad.

En medio hay galaxias, como nuestra propia Vía Láctea, que brillan como pequeñas joyas en una extensa red cósmica.

Según el doctor Jeffrey, que también forma parte de un departamento de University College de Londres, el mapa muestra claramente que las galaxias son parte de una estructura invisible más grande.

«Nadie en la historia de la humanidad ha sido capaz de mirar al espacio y ver dónde está la materia oscura a este nivel. Astrónomos han sido capaces de construir imágenes de pequeños parches, pero hemos develado grandes franjas nuevas que dejan ver mucho más de su estructura. Por primera vez podemos ver el universo de otra manera».

Pero el nuevo mapa de materia oscura no muestra lo que los astrónomos esperaban.

Los expertos tienen una idea precisa de la distribución de la materia 350.000 años después del Big Bang, gracias a un observatorio en órbita de la Agencia Espacial Europea que se llama Planck.

Planck midió la radiación todavía presente de ese momento, conocida como radiación de fondo de microondas o, más poéticamente, «el resplandor de la creación».

A partir de las ideas de Einstein, astrónomos como el profesor Frenk desarrollaron un modelo para calcular cómo la materia debe dispersarse en los próximos 13.800 millones de años desde el presente.

Pero las observaciones actuales del nuevo mapa difieren en un pequeño porcentaje y muestran que la materia está extendida de forma un poco demasiado uniforme.

Como resultado, Frenk cree que pueden avecinarse grandes cambios en nuestra comprensión del cosmos.

«Quizá hayamos descubierto algo realmente fundamental sobre el tejido del universo. La teoría actual reposa en unos pilares muy incompletos hechos de arena. Y lo que podemos estar viendo es el colapso de uno de esos pilares».

Pero otros, como el profesor Ofer Lahav, de la University College de Londres, tienen una visión más conservadora.

«La gran pregunta es si la teoría de Einstein es perfecta. Parece pasar cada prueba con algunas desviaciones aquí y allí. Quizá la astrofísica de las galaxias necesite solo algunas modificaciones», afirma Lahav.

«En la historia de la cosmología hay ejemplos en los que los problemas desaparecieron, pero también ejemplos donde la forma de pensar cambió. Será fascinante ver si la actual ‘tensión’ en la cosmología llevará a un nuevo cambio de paradigma».

El consorcio del Observatorio de la Energía Oscura cuenta con 400 científicos de 25 instituciones en siete países.