En años recientes, el análisis de galaxias jóvenes y activas permitió determinar que solamente entre un 3 % y un 7 % de las regiones más densas de materia oscura capaces de hospedar galaxias contienen emisoras de Lyman-alfa, una observación que refuerza la hipótesis de que estas galaxias atraviesan solo una fase breve de intensa luminosidad. Según detalló The Astrophysical Journal Letters, esta proporción indica que la presencia de gas hidrógeno brillante Lyman-alfa se manifiesta temporalmente durante decenas o cientos de millones de años. El hallazgo se produjo tras el estudio sistemático de más de 100.000 de estas galaxias especiales, lo que permitió a los científicos identificar patrones únicos en la distribución de la materia oscura del universo temprano y consolidar la relación existente entre el crecimiento galáctico y la estructura invisible creada por esa materia elusiva.
De acuerdo con The Astrophysical Journal Letters, el equipo responsable del hallazgo empleó datos del sondeo ODIN (Imágenes DECam de cien grados cuadrados en bandas estrechas), considerado uno de los proyectos astronómicos más extensos dedicados a analizar las características de las galaxias emisoras Lyman-alfa. Los trabajos se centraron en la región espacial conocida como el Campo Profundo del Sondeo de Evolución Cósmica (COSMOS), abarcando tres diferentes periodos situados a 2.800 millones, 2.100 millones y 1.400 millones de años posteriores al Big Bang.
El medio informó que Eric Gawiser, profesor del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Rutgers y autor principal de la investigación, explicó que "analizar estas huellas nos da una idea de la masa de materia oscura que rodea a las galaxias". También señaló que "las masas de materia oscura reveladas por este estudio son consistentes con la idea de que las galaxias emisoras Lyman-alfa evolucionaron hasta convertirse en galaxias actuales como nuestra Vía Láctea".
Las galaxias estudiadas se distinguen por contener grandes cantidades de hidrógeno, el cual emite un resplandor característico que facilita su identificación en el universo lejano. Esto las hace idóneas para rastrear los patrones de agrupación y permitir inferencias sobre la distribución y evolución de la materia oscura. Los especialistas, según consignó The Astrophysical Journal Letters, recurren al análisis de la aglomeración de estas galaxias a fin de localizar las regiones donde la materia oscura es más densa. Gawiser comparó este procedimiento con la elaboración de un mapa de contornos que, de modo similar a los mapas de senderismo mostrando las elevaciones, permite visualizar la estructura de la materia oscura en el cosmos primitivo.
La labor realizada por el equipo dirigido por Dani Herrera, estudiante de doctorado en la Universidad de Rutgers, ofrece una perspectiva ampliada sobre cómo la gravedad generada por la materia oscura actúa como un "pegamento" que facilita la formación y evolución galáctica. Herrera explicó a The Astrophysical Journal Letters que "queríamos encontrar la materia oscura cuya gravedad impulsa a las galaxias a fusionarse y crecer", subrayando que comprender la ubicación y evolución de esta materia contribuye a desentrañar los procesos fundamentales del propio universo.
El estudio recurrió a la técnica de agrupamiento, que implica medir el grado de agrupación de las galaxias en comparación con una distribución aleatoria. Para ello, los investigadores calcularon la función de correlación angular, un método utilizado para cuantificar la cantidad de pares galácticos. Este enfoque permitió a los científicos identificar patrones distintivos de concentración de materia oscura, descritos en el reporte como “huellas dactilares cósmicas”. Tales patrones revelan no solo las zonas de mayor densidad, sino también la evolución de estos agrupamientos a lo largo del tiempo.
The Astrophysical Journal Letters indicó que la investigación contribuye a refinar los modelos actuales sobre la estructura del universo y ofrece información relevante acerca de la red cósmica y el proceso de formación galáctica. A medida que el sondeo ODIN continúa expandiendo su base de datos, se prevé que futuros análisis abarquen un número todavía mayor de galaxias, ampliando la visión sobre la distribución de la materia oscura y sus efectos en la morfología cósmica.
El trabajo señala además que, según los científicos, la influencia de la materia oscura sobre la materia visible resulta fundamental para la conformación del universo. Aunque sus propiedades escapan a la detección directa de los telescopios, los efectos gravitatorios revelan su presencia. “Aunque invisible a nuestros telescopios, la materia oscura moldea el universo a través de interacciones con la materia visible”, declaró Gawiser en el informe original. Así, mientras continúa la búsqueda global para descifrar la naturaleza de la materia oscura, las investigaciones como la publicada en The Astrophysical Journal Letters se centran en localizar y caracterizar su impacto sobre la evolución del cosmos.
