Miércoles 27 de mayo de 2015
Dejando de lado la energía oscura, intrusa reciente no solo en la historia científica humana sino también en la del cosmos mismo, se puede afirmar que la fuerza dominante en la evolución del universo es la gravedad. Por ello, es natural que el otro ingrediente fundamental del modelo cosmológico actual sea el tipo y fracción total de masa presente en el universo. A lo largo de las últimas décadas se encontró que la mayoría de la masa o materia gravitante es diferente a la materia que conocemos –aquella compuesta por átomos y los "bariones" que los constituyen–, no emite radiación de ningún tipo y se mueve a velocidades bajas. En jerga astrofísica, y en ese mismo orden, dicha materia es no bariónica, oscura y fría.
A través de la omnipresente gravedad, esta famosa materia oscura –o infame, según se la mire– domina el proceso de aglomeración tanto de sí misma como de la materia bariónica, esa que sí emite luz y que forma las estrellas. Comparando observaciones de la acumulación de galaxias en distintas épocas del universo, se encontró que esta formación de estructura es jerárquica. Es decir, primero se formaron las estructuras pequeñas, las galaxias enanas, las que con el tiempo se fusionan para formar galaxias cada vez más grandes, las cuales, a su vez, al acumularse forman cúmulos y supercúmulos de galaxias.
Todas estas estructuras luminosas a escalas galácticas, ya sean pequeñas como las Nubes de Magallanes o grandes como la Vía Láctea, se sientan en acumulaciones varias veces más masivas de materia oscura. En todos los casos, ese lecho extenso y masivo que alberga a la componente visible recibe el nombre genérico de "halo", y así como hay una escala jerárquica luminosa que va de galaxias enanas a supercúmulos de galaxias, hay similarmente una jerarquía de halos de materia oscura a todas las escalas.
De hecho, y lo siguiente es crucial, la naturaleza fría de la materia oscura implica una predicción fundamental del modelo cosmológico: a cualquier masa dada, y cuales muñecas rusas, los halos de materia oscura contienen a su vez subhalos, es decir, halos más pequeños y menos masivos. La verificación observacional de que efectivamente tenemos galaxias enanas como las Nubes de Magallanes cuyos halos de materia oscura viven en los halos de galaxias como la Vía Láctea y Andrómeda, los que a su vez pueden residir en los halos de cúmulos y supercúmulos de galaxias, proporciona un gran soporte experimental al modelo teórico.
En este punto las preguntas de interés caen por su propio peso. ¿Contienen los halos de materia oscura de galaxias enanas subhalos a su vez? El modelo cosmológico predice que sí, pero esto aún no ha sido comprobado, ni descartado, por algún experimento observacional. ¿Existe una masa límite debajo de la cual ya no se encontrarán subhalos de menor masa? Esto depende de qué tan fría y oscura realmente sea la materia oscura, cosa que no sabemos.
Por ello, cualquier experimento que logre concluir cosas concretas sobre la presencia de subestructura en los halos oscuros de galaxias enanas tiene el potencial de entregar información nueva sobre la naturaleza de esa elusiva componente del universo. Estos experimentos son todo un reto porque los halos por debajo de la escala de galaxias enanas nunca lograron retener suficiente materia bariónica como para formar estrellas, por lo que son oscuros bariónicamente hablando también. No obstante ello, ya se están proponiendo y hasta ejecutando. Más aún, alguno explora la posibilidad de que la materia oscura pueda aniquilarse entre sí y hacer a los halos oscuros de galaxias enanas brillar –leyó bien, brillar– en rayos gamma.
