Retorciendo la luz

Esta imagen del clúster (grupo) de galaxias MACS J1206.2-0847 (o MACS 1206 para abreviar) es parte de un amplio estudio con el Telescopio Espacial Hubble.

Las formas distorsionadas del clúster son galaxias distantes a partir de las cuales la luz se curva por el tirón gravitacional de un material invisible denominado materia oscura dentro del cúmulo de galaxias. Este grupo es un objetivo que permitirá a los astrónomos construir los mapas más detallados de la materia oscura.

Sorprendentemente, estos nuevos mapas, sugieren que la materia oscura es más densa en el interior de algunos modelos de clústeres. Esto podría significar que el cúmulo de galaxias comenzó antes de lo que comúnmente se piensa.

La materia oscura constituye el grueso de la masa del universo, sin embargo, sólo puede ser detectada midiendo la gravedad que tira de la materia visible y que curva el espacio como un espejo de una “casa de la risa”, en la que la luz de objetos distantes es distorsionada.

Los cúmulos de galaxias como el MACS 1206 son laboratorios ideales para estudiar los efectos gravitacionales de la materia oscura, ya que son las estructuras más masivas del universo. Debido a su masa, los grupos actúan como lentes gigantes cósmicas, lo que distorsiona y dobla la luz que pasa a través de ellos, un efecto conocido como lente gravitacional.

Esquema de trayectorias de luz en una lente gravitatoria.
Las imágenes de objetos distantes adquieren forma de arcos rodeando el objeto masivo intermedio.

Simulación del efecto de lente gravitatorio (en este ejemplo con un agujero negro), pasando por una galaxia de fondo.

El MACS 1206 está 4.500 millones de años luz de la Tierra.

La época en que los primeros grupos (clústeres) se formaron no se conoce con precisión, pero se estima en al menos 9 mil millones de años y, posiblemente, en los 12 mil millones de años. Si la mayoría de los grupos en el estudio tienen acumulaciones excesivamente altas de la materia oscura en su núcleo central, entonces, se pueden dar nuevas pistas sobre las primeras etapas en el origen de la estructura del universo.

Crédito de la Imagen: NASA, ESA, M. Postman (STScI), and the CLASH Team