Mapa de materia oscura empieza a revelar la historia temprana del Universo

Una sección de la imagen de Hype Suprime-Cam, con líneas de contorno que muestran la distribución de la materia oscura. Crédito: NAOJ/HSC Project.

Investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), de la Universidad de Tokio y de otras instituciones han empezado el estudio de la distribución de materia oscura en una amplia zona del cielo, empleando la cámara Hyper Suprime-Cam, una nueva cámara de gran campo instalada en el telescopio Subaru en Hawái. Los resultados iniciales de las observaciones realizadas en un área de 2.3 grados cuadrados del cielo hacia la constelación de Cáncer revelaron nueve grandes concentraciones de materia oscura, cada una con la masa de un cúmulo de galaxias. Estudiar la distribución de la materia oscura y cómo esta distribución cambia con el tiempo es esencial para comprender el papel de la energía oscura que controla la expansión del Universo.


Durante la fase de comisionado de la cámara Hyper Suprime-Cam los investigadores emplearon datos de prueba para comprobar lo bien que puede cartografiar la materia oscura usando una técnica conocida como lente gravitatoria débil. Los datos de una exposición de dos horas cubriendo 2.3 grados cuadrados mostraron imágenes nítidas de numerosas galaxias. Midiendo sus formas individuales el equipo creó un mapa de la materia oscura escondida delante de ellas (y que se manifiesta distorsionando las formas de las galaxias que hay más allá por el efecto de lente gravitatoria débil).

El resultado fue el descubrimiento de nueve concentraciones de materia oscura, cada una pesando tanto como un cúmulo de galaxias. La fiabilidad del análisis de lente gravitatoria débil y de los mapas de materia oscura resultantes han sido confirmados con observaciones de otros telescopios que demuestran que existen cúmulos de galaxias que se corresponden con las concentraciones de materia oscura descubiertas con Hyper Suprime-Cam. Se emplearon datos de archivo del Deep Lens Survey para la identificación en el óptico de los cúmulos.

El número de cúmulos de galaxias encontrad por Hyper Suprime-Cam excede las predicciones de los modelos actuales de la historia temprana del Universo. A medida que los investigadores extiendan el mapa de materia oscura a su objetivo de miles de grados cuadrados, los datos deberían de revelar si el exceso es real o solo una fluctuación estadística. Si el exceso es real, ello sugeriría que no había tanta energía oscura en el pasado como se esperaba, lo que permite al Universo expandirse suavemente y que las estrellas y las galaxias se formen rápidamente.http://observatori.uv.es/