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El uso de supercomputadoras en China y Europa ha permitido hacer zoom sobre una región típica de un universo virtual como si se acercara a una imagen de la Luna para ver una pulga en su superficie,
De esta forma, el equipo internacional de investigadores liderado por el profesor Wang Jie, de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC) ha podido estudiar más de cerca la materia oscura , según publican en la revista Nature.
La mayor parte de la materia del Universo es oscura y de naturaleza completamente diferente a la materia que forma las estrellas, los planetas y las personas. Las galaxias se forman y crecen cuando el gas se enfría y condensa en el centro de enormes grupos de esta materia oscura, los llamados halos de materia oscura .
Los mayores halos de materia oscura en el universo actual contienen enormes cúmulos de galaxias, colecciones de cientos de galaxias brillantes. Las propiedades de estos cúmulos, que pesan más de un cuatrillón (un millón de billones) de veces más que nuestro Sol, están bien estudiadas.
Por otro lado, se desconocen las masas de los halos de materia oscura más pequeños. Se supone que se trata de la masa de la Tierra, según las teorías actualmente populares.
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Estos pequeños halos serían extremadamente numerosos y contendrían una fracción sustancial de toda la materia oscura del universo. Sin embargo, permanecerían oscuros a lo largo de la historia cósmica porque las estrellas y las galaxias crecen solo en halos de más de un millón de veces más masivas que el Sol.
"Estos pequeños halos solo pueden estudiarse simulando la evolución del Universo en una gran supercomputadora", explica el profesor Wang.
El equipo de investigación, integrado por científicos del Observatorio Nacional de la Academia de Ciencias de China; la Universidad de Durham, en Reino Unido; el Instituto Max Planck de Astrofísica, en Alemania, y el Centro de Astrofísica en los Estados Unidos, tardó cinco años en desarrollar, probar y realizar su zoom cósmico .
Les permitió estudiar la estructura de los halos de materia oscura de todas las masas entre la de la Tierra y la de un gran cúmulo de galaxias. En número, el zoom cubre un rango de masa de 10 a la potencia 30 (que es un uno seguido de 30 ceros), lo que equivale a la cantidad de kilogramos en el Sol.
Al hacer zoom sobre el universo virtual con un detalle tan microscópico, los investigadores pudieron estudiar la estructura de los halos de materia oscura que varían en masa desde la de la Tierra hasta un gran cúmulo de galaxias.
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"Sorprendentemente, encontramos que los halos de todos los tamaños tienen una estructura interna muy similar, es decir, son extremadamente densos en el centro, se extienden cada vez más y tienen grupos más pequeños orbitando en sus regiones exteriores --explica el profesor Wang--. Sin una escala de medición era casi imposible distinguir una imagen de un halo de materia oscura de una galaxia masiva de una cuya masa es una fracción del Sol".
Las partículas de materia oscura pueden colisionar cerca de los centros de los halos y, según algunas teorías, pueden aniquilarse en una explosión de radiación energética (gamma).
El coautor, el profesor Carlos Frenk, de la Universidad de Durham, añade que, "al hacer zoom sobre estos halos de materia oscura relativamente pequeños, podemos calcular la cantidad de radiación que se espera que provenga de halos de diferentes tamaños".
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La mayor parte de esta radiación sería emitida por halos de materia oscura demasiado pequeños para contener estrellas y los futuros observatorios de rayos gamma podrían detectar estas emisiones, haciendo que estos pequeños objetos sean "visibles" individual o colectivamente.
"Esto confirmaría la naturaleza hipotética de la materia oscura, que después de todo puede no ser completamente oscura --señala el coautor Simon White, del Instituto Max Planck de Astrofísica--. Nuestra investigación arroja luz sobre estos pequeños halos mientras buscamos aprender más sobre qué es la materia oscura y el papel que juega en la evolución del universo".
nrv
