Revelan nuevos detalles sobre la influencia de la materia oscura en el universo y la convivencia con la materia

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Merced a la sensibilidad sin precedentes del Telescopio Espacial James Webb, los científicos están aprendiendo más sobre la influencia de la materia oscura en las estrellas, las galaxias e incluso planetas como la Tierra.

Esta imagen del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, que contiene casi 800.000 galaxias, está superpuesta a un mapa de materia oscura, representado en azul. Las áreas azules más brillantes indican una mayor densidad de materia oscura. Los investigadores utilizaron datos del Webb para detectar la materia oscura, que es invisible, mediante su influencia gravitacional sobre la materia ordinaria. El área del cielo que se muestra aquí es de 0,54 grados cuadrados (aproximadamente dos veces y media el tamaño de la Luna llena) y se encuentra en la constelación del Sextante. La Cámara de Infrarrojos Cercanos (NIRCam) del Webb observó esta región durante aproximadamente 255 horas.

Científicos, utilizando datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, han creado uno de los mapas de materia oscura más detallados y de alta resolución jamás creados. Muestra cómo este material invisible y fantasmal se superpone y se entrelaza con la materia común, la que compone las estrellas, las galaxias y todo lo que podemos ver.

Publicado hoy, 26 de enero de 2026, en Nature Astronomy, el mapa se basa en investigaciones previas para proporcionar confirmaciones adicionales y nuevos detalles sobre cómo la materia oscura ha moldeado el universo a escalas mayores —cúmulos de galaxias de millones de años luz de diámetro— que en última instancia dan lugar a galaxias, estrellas y planetas como la Tierra.

“Este es el mapa de materia oscura más grande que hemos creado con el Telescopio Webb, y es el doble de nítido que cualquier mapa de materia oscura realizado por otros observatorios”, afirmó Diana Scognamiglio, autora principal del artículo y astrofísica del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Anteriormente, observábamos una imagen borrosa de la materia oscura. Ahora, gracias a la increíble resolución deWebb, vemos el andamiaje invisible del universo con un detalle asombroso”.

La materia oscura no emite, refleja, absorbe ni bloquea la luz, y por lo tanto no es visible para el ojo humano ni para los telescopios tradicionales. Pero sí interactúa con el universo a través de la gravedad, y grandes grupos o cúmulos de materia oscura tienen suficiente masa para curvar el propio espacio. La luz que viaja a la Tierra desde galaxias distantes se distorsiona ligeramente al atravesar el tejido curvo del espacio-tiempo. En algunos casos, la deformación es lo suficientemente significativa como para ser evidente a simple vista, casi como si la galaxia se observara a través de un cristal deformado, un efecto denominado lente gravitacional fuerte. En el caso del mapa de materia oscura que se muestra aquí, los científicos infirieron la distribución de la materia oscura basándose en un efecto denominado lente gravitacional débil, que produce distorsiones mucho más sutiles de la luz de miles de galaxias.

Mapeada por el Telescopio Hubble
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La materia oscura en esta zona del cielo también se cartografió en 2007 con datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA. El mapa del Webb contiene aproximadamente diez veces más galaxias que los mapas de la zona realizados por observatorios terrestres y el doble que el mapa del Hubble. Revela nuevas acumulaciones de materia oscura y captura una imagen de mayor resolución en comparación con el mapa del Hubble.

Los mapas de materia oscura del Hubble y del Webb forman parte de un proyecto denominado Estudio de la Evolución Cósmica (COSMOS, por Cosmic Evolution Survey). El campo completo de COSMOS tiene 2 grados cuadrados (aproximadamente 10 veces el tamaño de la Luna llena) y ha sido fotografiado por al menos 15 telescopios espaciales y terrestres. Observar la misma región con diferentes telescopios permite a los científicos combinar perspectivas complementarias para comprender cómo crecen las galaxias y cómo la materia oscura influye en su evolución. Solo se han utilizado datos del Webb y del Hubble para cartografiar la materia oscura en la región.

Para refinar las mediciones de la distancia a numerosas galaxias para el mapa, el equipo utilizó el Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Webb, diseñado y gestionado hasta su lanzamiento por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la agencia, junto con otros telescopios espaciales y terrestres. Las longitudes de onda que detecta el MIRI también lo hacen idóneo para detectar galaxias ocultas por nubes de polvo cósmico.

“Este es el mapa de materia oscura más grande que hemos creado con el Webb, y es el doble de nítido que cualquier mapa de materia oscura realizado por otros observatorios”, afirmó Diana Scognamiglio, autora principal del artículo y astrofísica del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Anteriormente, observábamos una imagen borrosa de la materia oscura. Ahora, gracias a la increíble resolución del Webb, vemos el andamiaje invisible del universo con un detalle asombroso”.

“Dondequiera que vemos un gran cúmulo de miles de galaxias, también vemos una cantidad igualmente masiva de materia oscura en el mismo lugar. Y cuando vemos una delgada cadena de materia regular que conecta dos de esos cúmulos, también vemos una cadena de materia oscura”, afirmó Richard Massey, astrofísico de la Universidad de Durham (Reino Unido) y coautor del nuevo estudio. “No se trata solo de que tengan la misma forma. Este mapa nos muestra que la materia oscura y la materia regular siempre han estado en el mismo lugar. Crecieron juntas”, dijo.

Webb observó esta región durante aproximadamente 255 horas e identificó casi 800.000 galaxias, algunas de las cuales se detectaron por primera vez. Scognamiglio y sus colegas buscaron entonces materia oscura observando cómo su masa curva el propio espacio, lo que a su vez desvía la luz que llega a la Tierra desde galaxias distantes. Al ser observada por los investigadores, es como si la luz de esas galaxias hubiera atravesado un cristal deformado.

¿Por qué es importante?
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Cuando el universo comenzó, la materia regular y la materia oscura probablemente estaban dispersas. Los científicos creen que la materia oscura comenzó a acumularse primero y que estas acumulaciones luego atrajeron a la materia regular, creando regiones con suficiente material para que se formaran estrellas y galaxias.

Fue la materia oscura
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De esta manera, la materia oscura determinó la distribución a gran escala de las galaxias en el universo. Y al propiciar que la formación de galaxias y estrellas comenzara antes de lo que habría ocurrido de otro modo, la influencia de la materia oscura también influyó en la creación de las condiciones para la formación de los planetas. Esto se debe a que las primeras generaciones de estrellas fueron responsables de convertir el hidrógeno y el helio —que constituían la gran mayoría de los átomos en el universo primitivo— en la rica variedad de elementos que ahora componen planetas como la Tierra. En otras palabras, la materia oscura proporcionó más tiempo para la formación de planetas complejos.

“Este mapa proporciona evidencia más sólida de que, sin materia oscura, podríamos no tener los elementos en nuestra galaxia que permitieron el surgimiento de la vida”, dijo Jason Rhodes. “La materia oscura no es algo que encontremos en nuestra vida cotidiana en la Tierra, ni siquiera en nuestro sistema solar, pero sin duda nos ha influenciado”.

Scognamiglio y algunos de sus coautores también cartografiarán la materia oscura con el próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, en un área 4400 veces mayor que la región COSMOS. Los principales objetivos científicos de Roman incluyen aprender más sobre las propiedades fundamentales de la materia oscura y cómo pudieron haber cambiado a lo largo de la historia cósmica. Sin embargo, los mapas de Roman no superarán la resolución espacial del Webb. Un análisis más detallado de la materia oscura solo será posible con un telescopio de nueva generación como el Observatorio de Mundos Habitables, el próximo proyecto astrofísico insignia de la NASA.

Citas
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El estudio An ultra-high-resolution map of (dark) matter (Un mapa de ultra alta resolución de la materia (oscura)) fue publicado hoy en Nature Astronomy. Autores: Diana Scognamiglio, Gavin Leroy, David Harvey, Richard Massey, Jason Rhodes, Hollis B. Akins, Malte Brinch, Edward Berman, Caitlin M. Casey, Nicole E. Drakos, Andreas L. Faisst, Maximilien Franco, Leo W. H. Fung, Ghassem Gozaliasl, Qiuhan He, Hossein Hatamnia, Eric Huff, Natalie B. Hogg, Olivier Ilbert, Jeyhan S. Kartaltepe, Anton M. Koekemoer, Shouwen Jin, Erini Lambrides, Alexie Leauthaud, Zane D. Lentz, Daizhong Liu, Guillaume Mahler, Claudia Maraston, Crystal L. Martin, Jacqueline McCleary, James Nightingale, Bahram Mobasher, Louise Paquereau, Sandrine Pires, Brant E. Robertson, David B. Sanders, Claudia Scarlata, Marko Shuntov, Greta Toni, Maximilian von Wietersheim-Kramsta & John R. Weaver

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