Hace aproximadamente una década, se avistaron por primera vez dos galaxias gemelas. Esto era algo realmente único, pues es bien conocido que estas son como los copos de nieve. Pueden ser muy similares, pero nunca idénticas. Desde entonces, muchos científicos han tratado de dar una explicación a aquel curioso fenómeno. La más coherente llegó en 2015, pero necesitaba una demostración que ha llegado finalmente ahora, con un estudio recién publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, en el que, además, aparece nueva información de interés en la búsqueda de la composición de la materia oscura.
Y es que, si bien se calcula que esta compone un 80% de la composición del universo, nadie sabe de qué está hecha. Solo se conoce que tiene masa y que está sujeta a la gravedad. Lo demás no son más que hipótesis, para las que esta nueva investigación, realizada por un equipo internacional de científicos, puede ser muy favorecedora.
El asombroso hallazgo de dos galaxias gemelas
La primera persona que observó estas galaxias gemelas fue el astrónomo Timothy Hamilton, de la Universidad Estatal de Shawnee.
No eran dos galaxias, sino la duplicación de una sola
Se encontraba observando datos del Telescopio Espacial Hubble cuando vio dos galaxias que parecían tener la misma forma y el mismo patrón de rayas oscuras casi paralelas a través de su región central.
Lógicamente, esto llamó poderosamente su atención. Comenzó a pensar posibles teorías que explicaran cómo podrían haberse formado dos galaxias gemelas. Sin embargo, ninguna parecía sostenerse.
Fue unos años más tarde, en 2015, cuando un astrónomo de la Universidad de Hawái, Richard Griffiths, teorizó algo con bastante sentido al escuchar una presentación de Hamilton sobre el tema en un congreso de astronomía. Él pensó que podría tratarse de un fenómeno provocado por lentes gravitacionales. Este término hace referencia al proceso por el cual la luz procedente de objetos muy distantes y brillantes se curva alrededor de un objeto muy masivo ubicado entre ellos. Esto provoca un efecto de duplicación o aumento provocado por la curvatura gravitacional del espacio-tiempo alrededor del objeto más cercano.
Lo que pensó Griffith es que posiblemente entre el planeta Tierra y una galaxia había algún objeto muy masivo que estaba generando este efecto. Por lo tanto, no estábamos viendo dos galaxias gemelas, sino una galaxia y su reflejo. Solo quedaba saber qué estaba provocando ese efecto. Y eso es lo que se ha hallado en este último estudio en el que también se habla de materia oscura.
Lo que la lente gravitacional nos cuenta sobre materia oscura
Tras conocer la información de Hamilton, Griffiths se puso a estudiar los datos de estas supuestas galaxias gemelas, hasta encontrar una segunda duplicación, que fortalecía aún más su hipótesis.
La lente gravitacional parece residir en un cúmulo galáctico muy masivo
¿Pero dónde estaba la lente gravitacional que generaba la duplicación? Para saberlo, se puso en contacto con Jenny Wagner, una investigadora de la Universidad de Heidelberg, experta en este tipo de fenómenos. Juntos analizaron los sondeos del cielo tomados por telescopios en el camino existente entre la galaxia en cuestión y nuestro planeta y, finalmente, dieron con el culpable. Se trataba de un cúmulo de galaxias, ubicado a unos 11 mil millones de años luz, aunque otros estudios realizados por otros científicos señalaban que se encuentra algo más cerca, a 7 mil millones de años luz. Pero, sea como sea, cuadraba que estuviese actuando como lente gravitacional.
Además, las simulaciones por ordenador realizadas con un software desarrollado por Wagner y su colega Nicolas Tessore confirmaron que todo podría estar ocurriendo según lo planteado por el astrónomo de la Universidad de Hawái. Sin embargo, debía ocurrir algo más para que esto fuera así: una distribución de materia oscura suave a pequeña escala.
Esto ha sido realmente emocionante, como explica la propia Wagner en un comunicado de la NASA. “Es genial que solo necesitemos dos imágenes especulares para obtener la escala de cuán grumosa o no puede ser la materia oscura en estas posiciones. No usamos ningún modelo de lente. Simplemente tomamos los observables de las múltiples imágenes y el hecho de que pueden transformarse entre sí. Se pueden plegar entre sí por nuestro método. Esto ya nos da una idea de cuán suave debe ser la materia oscura en estas dos posiciones”.
Y todo esto, por supuesto, es una información esencial para comprender un poco mejor la materia oscura. Incluso para intentar responder a una de las mayores preguntas que existen sobre ella: ¿de qué está compuesta? “Sabemos que es alguna forma de materia, pero no tenemos idea de cuál es la partícula constituyente. Así que no sabemos cómo se comporta en absoluto. (...) La importancia de los límites de tamaño en la aglomeración o suavidad es que nos da algunas pistas sobre lo que podría ser la partícula. Cuanto más pequeños sean los grupos de materia oscura, más masivas deben ser las partículas”.
Todo esto supone un gran paso, pero aún hay mucho que investigar al respecto. De cualquier modo, resulta impresionante a dónde se ha llegado con esta investigación. No existían las galaxias gemelas, no, pero ahora tenemos una información igual de emocionante.