Astrónomos han descubierto con el Telescopio Espacial Hubble que las galaxias más brillantes dentro de los cúmulos de galaxias «se tambalean» en relación con el centro de masa del cúmulo.

Se trata de un «resultado inesperado» que no se sostiene con las predicciones hechas por el modelo estándar actual de la materia oscura. Este hallazgo podría proporcionar nueva información sobre la materia oscura, uno de los mayores misterios de la astronomía moderna.

Los halos de materia oscura, que constituyen el 25% de toda la materia en el Universo y son invisibles, encierran galaxias y cúmulos de galaxias por igual. Los cúmulos de galaxias —también denomiados clusters—, son agrupaciones masivas de hasta mil galaxias inmersas en gas intergaláctico caliente y que tienen núcleos muy densos, cada uno con una galaxia masiva llamada ‘la galaxia más brillante’ (BCG, por sus siglas).

La teoría actual de materia oscura predice que una vez que un cúmulo de galaxias ha vuelto a un estado ‘relajado’ después de experimentar la turbulencia de un evento de fusión, el BCG no se mueve desde el centro del cúmulo. Se mantiene en su lugar por la enorme influencia gravitacional de la materia oscura.

Pero ahora,se ha descubierto que estos BCG no están fijados en el centro como se esperaba, sino que se mueven alrededor del centro de masa de cada cúmulo mucho después de que el cúmulo de galaxias haya vuelto a un estado relajado después de una fusión.

Esto revela que el centro de las partes visibles de cada cúmulo de galaxias y el centro de la masa total del cúmulo —incluido su halo de materia oscura— se compensan, hasta en 40 mil años luz. El hallazgo ha sido resultado del análisis de diez cúmulos de galaxias.

«Encontramos que los BCG se tambalean alrededor del centro de los halos», explica David Harvey, astrónomo de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, autor principal del artículo, que se publica en ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’. «Esto indica que, en lugar de una región densa en el centro del cúmulo de galaxias, como lo predice el modelo de materia oscura fría, hay una densidad central mucho más somera —explica—. Es una señal sorprendente de formas exóticas de materia oscura justo en el corazón de los cúmulos de galaxias».

El ‘tambaleo’ de los BCG sólo podría analizarse en función de que los cúmulos de galaxias estudiados actúen como lentes gravitacionales, pues son tan enormes que deforman el espacio-tiempo lo suficiente como para distorsionar la luz de objetos más distantes detrás de ellos.

Este efecto, llamado ‘lente gravitacional fuerte’, se puede utilizar para hacer un mapa de la materia oscura asociada con el cúmulo, lo que permite a los astrónomos calcular la posición exacta del centro de masa y luego medir el desplazamiento del BCG desde este centro.

Por tanto, si este ‘tambaleo’ no es un fenómeno astrofísico desconocido y, de hecho, es el resultado del comportamiento de la materia oscura, entonces es inconsistente con el modelo estándar de materia oscura y sólo puede explicarse si las partículas de materia oscura pueden interactuar entre sí, lo que supone una «fuerte contradicción» con la comprensión que se tiene en la actualidad sobre la materia oscura.

En líneas generales, este hallazgo puede indicar que se necesita una nueva física fundamental para resolver su misterio.

Fuente: DPA