Científico muestra evidencias de materia oscura en la Vía Láctea

En un estudio publicado en Nature Physics, se compara el perfil gravitacional de la parte central de la galaxia con aquél que esa misma región tendría si estuviese únicamente compuesta por materia luminosa

Por José Tadeu Arantes

Agência FAPESP – El investigador Fabio Iocco, del Instituto de Física Teórica (IFT) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) y del Instituto Sudamericano de Investigación Fundamental (ICTP-SAIFR), con sede en Brasil, obtuvo una prueba robusta de la existencia de materia oscura en la región comprendida entre el Sistema Solar y el centro de la vía Láctea. El artículo intitulado Evidence for dark matter in the inner Milky Way, firmado por Iocco y colaboradores, donde se relata dicho estudio, salió publicado en el sitio web de la revista Nature Physics el pasado día 9 de febrero.

“Obtuvimos esa evidencia al medir la rotación de nuestra galaxia con gran precisión. A través de la rotación calculamos su atracción gravitacional. Y a partir de la atracción gravitacional, llegamos a la masa. Y la masa calculada es mayor que la que está constituida únicamente por la materia luminosa (estrellas y gas). La diferencia de masas indica la existencia de otro componente material en la región: la llamada materia oscura”, le explicó Iocco a Agência FAPESP.

Iocco es italiano y se encuentra investigando en Brasil mediante la concesión de una beca del programa Jóvenes Investigadores en Centros Emergentes y una Ayuda a la Investigación del mismo programa.

La hipótesis de la existencia de una forma desconocida de materia en el Universo –denominada materia oscura, debido a que su presencia no ha sido nunca detectada de manera directa mediante observaciones astronómicas– fue formulada en la década de 1970, cuando la rotación de gases alrededor de los centros de galaxias espirales pudo empezar a calcularse con suma precisión.

Sin embargo, resulta difícil hacer esta medición en la vía Láctea, pues estamos dentro de ella, aproximadamente a la mitad de la distancia existente entre la periferia galáctica y su centro.

“Por ese motivo, en el transcurso de todos estos años ha constituido un gran desafío medir la rotación del gas y las estrellas con la precisión necesaria. Dicha medición es especialmente difícil en la zona comprendida entre el Sol y el centro de la galaxia, donde las estrellas y el gas están muy concentrados, con lo cual contribuyen más en la cantidad de masa”, dijo Iocco.

“Tuvimos que compilar dos enormes conjuntos de datos”, detalló el investigador. “Por una parte, los indicadores del potencial gravitacional total de la llamada curva de rotación: estrellas, gas y máseres [fuentes de emisión electromagnética]. A tal fin, compilamos todos los datos registrados en la literatura desde la década de 1960. Por otra parte, teníamos la distribución de la materia visible. En este caso, como no existe en la literatura un pleno acuerdo acerca de la estructura morfológica de la galaxia, recabamos los datos de todos los modelos existentes, para no correr el riesgo de optar por el modelo equivocado”.

Según Iocco, ninguno de esos conjuntos de datos relativos a la distribución de la materia visible es compatible con la curva de rotación calculada. “Ésta es una de las razones por las cuales estamos tan seguros de que hemos probado la existencia de la materia oscura en la región, incluso dentro del Sistema Solar”, dijo.

La composición de la materia oscura ha sido objeto de muchas especulaciones. No obstante, el científico prefiere no manifestarse al respecto.

“Eso es algo que no pretendemos responder en nuestro artículo. A propósito, ni siquiera supusimos la existencia de cualquier tipo de materia oscura. Esa evidencia surgió como resultado de los cálculos. Algún tipo de materia (es decir, algo que ejerce atracción gravitacional), y oscura (no bariónica, no compacta), debe existir. Los resultados de nuestros próximos estudios en los que se emplean los mismos datos nos suministrarán respuestas más precisas acerca de la distribución de la materia oscura, y eso podrá ayudar en la determinación de la naturaleza de ese componente material, mediante detección directa o indirecta”, añadió.

Fabio Iocco nació en Nápoles, Italia, y se graduó en esa misma ciudad, en la Universidad Federico II, donde también obtuvo su doctorado. Durante el cursado de este último, permaneció tres años en calidad de investigador visitante en la Universidad de Stanford, en California, Estados Unidos. De regreso a Europa, trabajó en el Observatorio Arcetri, en Florencia, Italia, y posteriormente en París, en Estocolmo y en Madrid, antes de llegar a São Paulo.

Puede leerse el artículo Evidence for dark matter in the inner Milky Way (doi 10.1038/nphys3237), de Iocco y sus colaboradores, en el sitio web de Nature Physics, en la siguiente dirección electrónica: www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys3237.html.