Aunque las partículas de materia oscura continúan insinuándonos, los astrónomos continúan encontrando evidencia de esto. En un estudio reciente, observaron su efecto desde el borde del espacio visible, cuando el universo tenía solo 1.500 millones de años.

La materia oscura no emite luz propia, ni la absorbe como una nube oscura. Pero afecta la atracción de la luz. Entonces, los grupos de materia oscura crean una lente gravitatoria que desvía y enfoca la luz. Los astrónomos han usado durante mucho tiempo este efecto para mapear la materia oscura dentro de los cúmulos de galaxias. Incluso puede ver este efecto de lente en imágenes recientes de la web profunda. La luz de las galaxias distantes distorsiona la masa de las galaxias cercanas, que los astrónomos pueden mapear para calcular la distribución de la materia oscura en esas galaxias más cercanas.

Pero en este último estudio, las galaxias estaban tan lejos que no hay galaxias más distantes. Ciertamente no hay suficiente brillo como para que podamos ver la luz de la lente. Entonces, en cambio, el equipo usó luz del fondo cósmico de microondas (CMB). Para mapear la materia oscura, el equipo utilizó datos del Subaru Hyper Suprime-Cam Survey (HSC) e identificó alrededor de 1,5 millones de galaxias débiles y distantes. Luego usaron datos del satélite Plank para ver cómo se desvía la luz del CMB. A partir de esto, crearon un mapa de materia oscura en el universo primitivo.

Es la medida más lejana de materia oscura jamás realizada, y abre una brecha potencial en nuestro modelo actual del universo. En el modelo cosmológico estándar, conocido como modelo LCDM, la energía oscura impulsa la expansión del universo, esforzándose por alejar las galaxias, mientras que la gravedad de la materia y la materia oscura hacen que las galaxias se agrupen. Según LCDM, la escala a la que observamos las fluctuaciones en el fondo cósmico Impulsa la escala a la que las galaxias se agrupan, que nos dice cuán densamente empaquetadas deberían haber estado las galaxias en el universo primitivo. En este último trabajo, la cantidad de cúmulos galácticos en el período inicial fue ligeramente menor de lo que predijo el modelo LCDM.

La incertidumbre en las mediciones del equipo significa que su resultado no es concluyente. Es posible que estén simplemente por debajo del aglomerado medido. Pero si es cierto, sugeriría que las leyes del universo eran ligeramente diferentes hace 12 mil millones de años. Junto con notas que muestran una Tensión en la tasa de expansión cósmicapodrían estar en algo.

Hay muchas posibilidades. Pero el mayor éxito de este trabajo es que ahora tenemos datos reales. Es un gran primer paso, y a medida que obtengamos más datos de telescopios como el Telescopio Espacial James Webb y el Observatorio Vera Rubin, deberíamos poder resolver este misterio y finalmente ver si las leyes cósmicas realmente son diferentes en el pasado oscuro y lejano.

Referencia: Miyatake, Hironao, et al. «Primera definición de una señal de lente CMB producida por 1,5 millones de galaxias en z~4: restricciones sobre las fluctuaciones de la densidad del material a un alto corrimiento al rojo.. » mensajes de revisión física 129.6 (2022): 061301.