Materia oscura y estrellas no interactúan como se creía

Observaciones con el VLT (Very Large Telescope) de Chile desmienten una vieja 'conspiración' en astronomía, según sus autores: la de que las estrellas y la materia oscura interactúan de maneras inexplicables. Es el hallazgo de un estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society por un equipo internacional de astrónomos con base en Australia, el Reino Unido, Austria y Alemania. La 'conspiración' surgió para explicar un fenómeno que había desconcertado a los astrónomos durante un cuarto de siglo. La densidad de materia en diferentes galaxias parecía estar disminuyendo al mismo ritmo desde su centro hasta los bordes exteriores. Esto era desconcertante porque las galaxias son diversas, con muchas edades, formas, tamaños y cantidades de estrellas diferentes. Entonces, ¿por qué tendrían la misma estructura de densidad? "Esta homogeneidad sugería que la materia oscura y las estrellas deben compensarse entre sí de alguna manera para producir estructuras de masa tan regulares", dice la Dra. Caro Derkenne, primera autora del artículo e investigadora de ASTRO 3D de la Universidad Macquarie. Ningún investigador ha podido dar con un mecanismo. Si la materia oscura y las estrellas pudieran interactuar de esta manera, entonces tendríamos que cambiar nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan las galaxias. Pero tampoco han podido encontrar una razón alternativa para explicar lo que estaban viendo, hasta ahora. Derkenne y sus colegas descubrieron que la similitud en la densidad podría no deberse a las galaxias en sí, sino a cómo los astrónomos las estaban midiendo y modelando. El equipo observó 22 galaxias de mediana edad (que se remontan a unos cuatro mil millones de años en el pasado debido a su gran distancia) con extraordinario detalle, utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile. Esto les permitió crear modelos más complejos que captaban mejor la diversidad de galaxias en el universo. "En el pasado, la gente construía modelos simples que tenían demasiadas simplificaciones y suposiciones", dice Derkenne. "Las galaxias son complicadas y tenemos que modelarlas con libertad o vamos a medir cosas equivocadas. Nuestros modelos se ejecutaron en la supercomputadora OzStar de la Universidad de Swinburne, utilizando el equivalente a unas 8.000 horas de tiempo de computación de escritorio". El proyecto utilizó MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) en el VLT para analizar las galaxias del estudio MAGPI (Middle Ages Galaxy Properties with Integral field spectroscopy). MUSE recopila cubos de datos espectrales en los que cada píxel es en realidad un espectro. "El proyecto MAGPI es un gran ejemplo de cómo los talleres de formación y el espacio colaborativo dentro de ASTRO 3D han aprovechado la asociación estratégica de Australia con el Observatorio Europeo Austral", afirma la directora de ASTRO 3D, la profesora Emma Ryan-Weber. "Los datos complejos del Very Large Telescope de ESO no solo han resuelto un problema de larga data en astronomía, sino que también han permitido a científicos jóvenes, como la Dra. Caro Derkenne, contar con una plataforma desde la que lanzar sus carreras para resolver problemas del mundo real", afirma.