Espacio España Granada, España, Lunes, 09 de febrero de 2009 a las 17:14

Investigadores de Granada describen por primera vez el tamaño de una galaxia por su materia oscura

Este nuevo avance permite comprender mejor cuál es el tamaño real de una galaxia

Innova Press/DICYT La materia oscura es una enigmática energía que compone la mayor parte de la masa del Universo, cuya naturaleza aún no está identificada y que supone todo un reto para el mundo científico. Hasta ahora, los investigadores habían logrado estimar el porcentaje de materia oscura en el Universo y describir los procesos asociados a la existencia de esta materia. Ahora, astrónomos del Departamento de Física Teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada (UGR), dirigidos por Eduardo Battaner, en colaboración con investigadores del Departamento de Matemática Aplicada han obtenido un nuevo avance: averiguar la distribución y el comportamiento de la materia oscura en una galaxia.

 

Con los nuevos cálculos matemáticos generados sobre la materia oscura, se han descrito los perfiles de densidad que definen adecuadamente cómo varía la materia oscura en una galaxia, aspecto hasta ahora no concretado en el ámbito de la astronomía. Hasta la fecha, el comportamiento de la materia oscura se había estimado mediante simulaciones, pero el nuevo planteamiento de descripción matemática apoyada en ecuaciones y funciones que describen cada una de las características conocidas de la materia oscura hacen que este nuevo resultado sea mucho más fiable.

 

En concreto, este nuevo avance permite comprender mejor cuál es el tamaño real de una galaxia. La colaboración astronomía-matemáticas ha posibilitado desarrollar la función de densidad de la materia oscura en una galaxia, con la que se describe cómo se dispone la materia oscura desde el centro galáctico hasta la parte más externa de ésta. Al observar una galaxia estudiando la materia oscura, lo que se aprecia es un tamaño de galaxia mucho mayor que el identificado al observar la radiación visible. Al mismo tiempo, se ha concluido que la densidad de materia oscura en una galaxia es máxima en el centro y va disminuyendo al acercarnos al exterior de la galaxia, estando cada vez menos presente, pero aumentando considerablemente el tamaño total de la galaxia, hallazgo que introduce nuevos criterios en el estudio de las dinámicas galácticas y, por su supuesto de la materia oscura.

 

La materia oscura

 

La materia oscura es un componente principal del Universo que aún no ha sido directamente observado. De hecho es el constituyente que forma la mayor parte de la masa del Universo. Este concepto fue utilizado por primera vez por Fritz Zwicky en 1933, quien dedujo la existencia de una considerable cantidad de masa que no era observable pero que tenía que estar presente para explicar los fenómenos de movimiento de galaxias. En la actualidad se conoce bastante bien la cantidad de materia oscura en el universo: es el 23% frente a un poco más de 4% de materia visible. El resto, hasta el 100%, los constituye una enigmática energía oscura. A pesar de que conocemos bien cuánta materia oscura hay, y ya incluso cómo se comporta, su naturaleza no está identificada, siendo esta identificación uno de los retos más importantes en cosmología.

 

“Con estos resultados no podemos determinar qué es la materia oscura, pero sí hemos definido qué comportamiento tiene y aportamos datos que ayudan a conocer otras características como su temperatura”, comenta Eduardo Battaner con referencia al hallazgo realizado con su investigación. Se trata de un trabajo que ha estado encuadrado dentro de un Proyecto de Excelencia de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa, financiado con 75.100€.

 

Partiendo del amplio conocimiento del grupo de astrónomos sobre las dinámicas que tienen lugar en una galaxia, y aplicándolo a través de los conocimientos de modelización matemática, se han desarrollado complejas funciones descriptivas que representan con gran detalle las dinámicas de la materia oscura. El profesor de la UGR Juan Soler ha sido el coordinador de toda la parte relacionada con cálculo matemático. Esta colaboración intergrupal seguirá profundizando en el conocimiento de fenómenos astronómicos con el fin de producir resultados tan novedosos como éste.