Viendo lo invisible: Una lente cósmica sobre la materia oscura

Efecto lente en galaxias

Observar la materia oscura, el material invisible que forma la mayor parte del universo, necesita algo de ingenio. Michael Gladders tiene algunas sugerencias creativas.

Esta misteriosa materia es conocida como “oscura” debido a que no interactúa con la luz. Pero los astrónomos pueden observar sus gigantescas huellas por todo el cosmos en las distorsiones que causa, cuando la gravedad procedente de descomunales cúmulos de galaxias y la materia oscura curvan la luz cercana en su camino hacia la Tierra.

Gladders tomará un nuevo enfoque para buscar respuestas entre los objetos más masivos del universo — los cúmulos de galaxias. El enorme tirón gravitatorio de un inmenso objeto lejano puede convertirse en una especie de lente, alterando las ondas de luz como un par de gafas de lectura. La investigación de Gladders se centra en tal efecto, conocido como lente gravitatoria. Si sabe lo que esperar sin la distorsión, puede calcular lo que sea que está provocando que pase.

“La gravedad actúa casi como una óptica, o una lente”, dijo Gladders, Profesor Ayudante de Astronomía. “La gravedad en este caso está causada por la masa de enormes cúmulos de galaxias, que son en su mayor parte materia oscura”.

La materia oscura ha desconcertado a físicos y astrónomos desde la década de 1930, cuando se dedujo su presencia a partir de cálculos para explicar los movimientos de las galaxias dentro de de los cúmulos galácticos. Aunque nadie comprende aún que es la materia oscura, hay una gran cantidad de teorías aspirantes, y Gladders planea ayudar a ordenarlas.

“Nos preguntaremos cómo actúan las lentes para distorsionar las imágenes celestes de fondo”, dice. “Entonces podremos decir, ‘Esto es lo que se espera dada esta cantidad de materia oscura’. Como mínimo se eliminarán algunos de los modelos aspirantes, y tal vez uno quedará como destacado”.

Gladders prueba la fuerza de las lentes gravitatorias de forma muy similar a como un optometrista calcula la prescripción de un par de gafas. El objetivo es encontrar el tipo adecuado de cúmulos. “Los cúmulos son raros”, dice Gladders. “Y aquellos que exhiben el efecto lente son aún más raros, y realmente difíciles de encontrar”.

Para buscar cúmulos galácticos que actúan como lentes gravitatorias, Gladders peina catálogos de galaxias buscando las a veces sutiles altas densidades en la distribución de la galaxia que marcan los cúmulos. El mayor de tales catálogos es el Estudio Digital del Cielo Sloan, que contiene información de aproximadamente 250 millones de objetos.

El segundo catálogo en tamaño es el Estudio de Cúmulos de Secuencia Roja del propio Gladders, que comprende aproximadamente 150 millones de objetos, algunos de los cuales son más de un millón de veces más tenues que los objetos más débiles visibles a simple vista.

Gladders reducirá la lista de sospechosos a aproximadamente 50 000 de los cúmulos galácticos más prometedores. La tarea entonces es generar una lista de unos pocos cientos lentes gravitatorias que merodean en este vasto conjunto de datos. “Estos son objetos visualmente espectaculares”, dijo Gladders. “Tienen un aspecto de verdadero descubrimiento para ellos”.

Gladders es un habitual en los principales observatorios del mundo. Ha visitado los telescopios Magallanes en el Observatorio de Las Campanas, en las remotas laderas andinas de Chile, más de 30 veces. Llegar allí es un privilegio y una hazaña, y necesita meses de preparación. Por lo que cuando su última visita se solapó con su clase de “Astronomy and Astrophysics of Stars (Astronomía y Astrofísica de las estrellas)” en Chicago, Gladders simplemente dio la charla desde Chile a través de Internet.

Fue capaz de compartir con sus estudiantes el disfrute de hacer astronomía 18 horas al día, con tres o cuatro horas de sueño y grandes cantidades de café, manejando el telescopio, tomando datos, modificando el programa. “Cuando una noche está nublado, tienes que pensar cómo lograr dos noches de trabajo durante la siguiente”, comenta.

“Aún lo disfruto, los fascinantes momentos en la cima de una montaña, en una sala de control, con montañas de ordenadores. Hay una cualidad mística en la experiencia, mantenerte observando el cielo por la noche, pensando en profundas cuestiones que te has estado haciendo durante años. Entre mi lista de prioridades, ésta se encuentra casi por encima de cualquier otra”.

Nacido en Southampton, Inglaterra, Gladders estudió brevemente en la Universidad de Victoria en Canadá, antes de ser expulsado por malas notas. “Esto puede servir a los estudiantes para aprender que a veces puedes caer y volver a levantarte”, comenta.

Trabajó como geofísico para la industria petrolífera en Calgary hasta que fue readmitido en la universidad. Se mudó para su doctorado a la Universidad de Toronto, y se hizo miembro de los Observatorios Carnegie en Pasadena, California, antes de unirse al profesorado de la Universidad de Chicago.

Gladders ahora ayuda a recopilar las grandes muestras que los astrónomos necesitan para las robustas pruebas de sus modelos. “Hace unos años el total de muestras conocidas de lentes era de apenas un puñado de objetos”, comenta. “Ahora estamos encontrando cientos de ellas”.

Con respecto a las medidas directas, dice Gladders, algunos astrónomos tienen muchas esperanzas en el Gran Colisionador de Hadrones, el nuevo acelerador bajo la frontera franco-suiza. “El LHC puede revelar la ‘partícula de materia oscura’.

“Si no es así”, añade, “puede que las pruebas astronómicas sean el único camino”.


Autor: Ford Burkhart
Fecha Original: 17 de diciembre de 2009
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Comments (2)

  1. Seria emocionante comprobar que existe esa cosa llamada “materia oscura” puesto que nos revelara nuevas cosas sobre nuestro misterioso universo. Estoy convencido (siempre lo he estado) de que la investigacion es un medio que puede revelarnos grandes verdades que se ocultan en los componentes del universo.

    No sabemos que es realmente, y sabemos que existe por sus efectos en la masa asi como en la luz, pero por ahora el nombre de “materia ocura” si que le queda. Ya se vera mas adelante si se decide por un nombre apropiado cuando sea descubierta en su totalidad.

    Kanijo, felicidades!! por tu blog aporta muy buena informacion que puede ayudarnos mucho en astronomia. Un saludo y portaos bien en este tiempo del año.

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