Descubren cuál es el peso mínimo de una galaxia

Analizando la luz proveniente de pequeñas galaxias que orbitan alrededor de la Vía Láctea, científicos de la Universidad de California en Irvine creen haber descubierto cual es la masa mínima de una galaxia en el universo: 10 millones de veces la masa del sol.

Según sus descubridores, esta masa podría ser el trozo más pequeño de esa sustancia invisible y misteriosa que llamamos “materia oscura”. Las estrellas que se forman esos “bloques” se unen hasta formar una galaxia.

Los científicos saben muy poco sobre las propiedades microscópicas de la materia oscura. Según los últimos datos recogidos por el satélite WMAP, el 23% del universo está constituido por esta sustancia extraña, que tiene peso y que rodea a las galaxias con un halo gigantesco, pero que es invisible. Aunque es invisible, esta extraña materia oscura puede ser observada indirectamente por los científicos porque refracta la luz de las estrellas y, de esa manera, puede ser localizada por la cantidad de distorsión óptica que genera.

La materia oscura gobierna el crecimiento de la estructura del universo. Sin ella, galaxias como la Vía Láctea no existirían. Los científicos conocen cómo la gravedad de la materia oscura atrapa la materia hasta formar galaxias. También sospechan que de esa materia oscura surgen pequeñas galaxias que se unen hasta formar grandes galaxias, como la nuestra.

“Conociendo la masa mínima de una galaxia, podemos comprender mejor cómo se comporta la materia oscura, lo cual es fundamental para llegar a saber algún día cómo el universo y la vida llegaron a formarse”, comenta Louis Strigari, que dirige este estudio, publicado por la revista Nature, en un comunicado de la universidad.

La galaxia más pequeña

Las galaxias más pequeñas que se conocen son las galaxias dwarf, que varían bastante unas de otras en brillo: desde 1.000 veces más que la luminosidad del sol hasta las 10 millones de veces. Por lo menos 22 de estas galaxias orbitan alrededor de la Vía Láctea.

Los científicos de la UCI han estudiado 18 de ellas usando los datos obtenidos por el telescopio Keck, en Hawai, y el Magallanes, en Chile, para calcular sus masas. Analizando la luz de las estrellas en cada galaxia, han determinado la rapidez con que las estrellas se mueven. Usando esas velocidades, calcularon la masa de cada galaxia.

Los investigadores presuponían que las masas variarían: las galaxias más brillantes serían las más pesadas y las más tenues pesarían menos. La sorpresa fue, sin embargo, mayúscula: todas las galaxias estudiadas tenían la misma masa: 10 millones de veces la masa del sol.

Manoj Kaplinghat, uno de los coautores del estudio, lo explica usando una analogía en la que los humanos hacemos el papel de materia oscura.

“Supongamos que somos un alienígena que sobrevuela la Tierra identificando las áreas urbanas a partir de la concentración de luces por la noche. Asumiríamos que hay más gente allí donde más luces hay, o sea que habría más humanos en Los Ángeles que en Mumbai. Pero este no es el caso. Lo que hemos descubierto es que todas las áreas metropolitanas, aunque no se vean bien por noche, tienen la misma población: 10 millones de seres humanos”

Dado que las galaxias dwarf son básicamente materia oscura, la masa mínima descubierta revela una propiedad fundamental de esa materia oscura.

Cantidad de materia oscura

“Estamos tremendamente excitados, ya que aunque estas galaxias son virtualmente invisibles, todavía contienen una tremenda cantidad de materia oscura”, comenta James Bullock, que es el director del Centro Cosmológico de la UCI. “Esto nos ayuda a comprender mejor la partícula que conforma la materia oscura y nos enseña algo respecto a cómo las galaxias se formaron en el universo”

Los científicos afirman que podrían existir acumulaciones de materia oscura que no contuvieran ninguna estrella. Sin embargo, esto se mueve dentro del capítulo de suposiciones, ya que las únicas acumulaciones de materia oscura que podemos detectar por el momento son aquellas iluminadas por estrellas.

En cualquier caso, el equipo de investigación espera conocer algo más sobre las propiedades microscópicas de la materia oscura cuando esté operativo el Gran Colisionador de Hadrones, que está siendo ultimado en Suiza. Gracias a él, será más fácil reproducir las condiciones que se crearon justo después del Big Bang. Haciendo esto, los científicos tienen la esperanza de crear por primera vez partículas de materia oscura en un laboratorio.