La astronomía moderna se enfrenta a una curiosa contradicción.
Por un lado, el centro de ciertas galaxias enanas parece estar sorprendentemente poco concentrado en materia oscura, mientras que otras observaciones, mediante lentes gravitacionales, muestran cúmulos de esta materia extremadamente densos.
Una pista prometedora para explicar estas observaciones surge de los trabajos de un equipo del Observatorio de la Montaña Púrpura, bajo la égida de la Academia de Ciencias de China. Sus investigaciones indican que la materia oscura podría estar formada por partículas de masas distintas, y no por una única sustancia.
Según este modelo, coexistirían dos tipos de partículas, una más masiva y otra más ligera, que interactuarían entre sí. Gradualmente, entraría en juego un fenómeno de segregación por masa, atrayendo las partículas pesadas hacia los núcleos galácticos y empujando las más ligeras hacia la periferia. Se conoce un proceso análogo en los cúmulos estelares, donde los astros más masivos convergen hacia el centro.
Este mecanismo ofrece una explicación unificada a varios fenómenos observados. Genera núcleos de baja densidad en las galaxias enanas, de acuerdo con los datos. Por otro lado, en entornos más ricos, puede producir regiones muy densas responsables de los efectos de lente gravitacional detectados.
Esta hipótesis también conduce a una mayor probabilidad de eventos de lente a pequeña escala, lo que concuerda mejor con las observaciones que las teorías clásicas. Simulaciones numéricas detalladas vienen a apoyar esta visión. Así, anomalías aparentemente dispares encuentran una explicación común.
Distribución de densidad proyectada de materia oscura y curvas críticas de lentes gravitacionales fuertes en un modelo de dos componentes.
Crédito: Science China Press
Las investigaciones continúan, con estudios previos publicados en
Physical Review D y la publicación más reciente en
Science Bulletin. Las medidas astronómicas futuras podrán probar esta hipótesis. Los investigadores cuentan con usar estas "lupas cósmicas" para verificar la naturaleza multifacética de la materia oscura.
Fuente: Science Bulletin