El brillo de la materia oscura, un oxímoron simulado por ordenador

Cual oxímoron en un poema de Carl Sagan, y utilizando sofisticadas técnicas de modelado cibernético, este equipo de investigación simuló la formación de galaxias en presencia de materia oscura y pudo demostrar que su tamaño y velocidad de rotación estaban ligadas a su brillo, de forma similar a otras observaciones realizadas previamente por astrónomos.

Una de las simulaciones mostró los principales ingredientes que componen una galaxia con las estrellas de color azul, el gas de donde nacen las estrellas de color rojo y el halo de materia oscura que rodea a la galaxia de color gris claro. La investigación ha sido dirigida por el Dr. Aaron Ludlow, del Instituto de Cosmología Computacional, y se ha publicado en la última edición de la revista Physical Review Letters.

Hasta ahora, las teorías de la materia oscura habían predicho una relación mucho más compleja entre el tamaño, la masa y el brillo (o luminosidad) de las galaxias de lo que realmente se observa; y eso ha llevado a los escépticos hacia proponer teorías alternativas que aparentemente son más adecuadas con lo que vemos.

La mayoría de los cosmólogos creen que más del 80% de la masa total del universo está formada por materia oscura -una misteriosa partícula que hasta ahora no se ha detectado pero explica muchas de las propiedades del universo como el fondo de microondas medido por el Planck.

Dinámica Newtoniana Modificada

Las teorías alternativas incluyen la Dinámica Newtoniana Modificada, o MOND. Aunque esto no explica algunas observaciones del Universo tan convincentemente como la teoría de la materia oscura, hasta ahora ha proporcionado una descripción más sencilla del acoplamiento del brillo y la velocidad de rotación, observada en galaxias de todas las formas y tamaños.

El equipo de Durham utilizó poderosos superordenadores para modelar la formación de galaxias de varios tamaños, comprimiendo miles de millones de años de evolución en pocas semanas, para demostrar que la existencia de materia oscura es consistente con la relación observada entre masa, tamaño y luminosidad de las galaxias.

"Esto resuelve un viejo problema que ha perturbado el modelo de materia oscura durante más de una década. La hipótesis de la materia oscura sigue siendo la principal explicación de la fuente de la gravedad que une las galaxias. Aunque las partículas son difíciles de detectar, los físicos deben perseverar", ha comentado el propio Aaron Ludlow.