Una excepcional Cruz de Einstein revela materia oscura oculta

Fuente ALMA

Un equipo científico internacional, que incluye investigadores de ALMA, ha descubierto una espectacular Cruz de Einstein en el universo distante que revela la presencia oculta de materia oscura. Las observaciones utilizaron datos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, el Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) en Francia, el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en EE. UU. y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. Los hallazgos aparecen en la revista Astrophysical Journal.

La galaxia, conocida como HerS-3, se encuentra a 11.600 millones de años luz de distancia y aparece multiplicada en cinco imágenes por un grupo masivo de galaxias ubicado a 7.800 millones de años luz de la Tierra. Este sorprendente efecto de lente, llamado Cruz de Einstein, es poco común y, en este caso, aún más extraordinario debido a la presencia de una quinta imagen brillante en el centro de la cruz. La luz de HerS-3 es desviada por cuatro galaxias masivas en primer plano, ubicadas en el núcleo de un grupo mayor que contiene al menos diez galaxias más. Sin embargo, los modelos detallados de lente gravitacional mostraron que las galaxias visibles por sí solas no podían explicar la disposición exacta de las cinco imágenes.

«La única manera de reproducir la notable configuración que observamos fue añadir un componente masivo invisible: un halo de materia oscura en el centro del grupo de galaxias», explica Pierre Cox, del Instituto de Astrofísica de París y autor principal del estudio. «Este halo pesa varios billones de veces la masa de nuestro Sol».

La materia oscura constituye aproximadamente el 80% de toda la materia del universo, pero no emite ni absorbe luz. Los astrónomos solo pueden detectarla a través de sus efectos gravitacionales. La Cruz de Einstein de HerS-3 ofrece un laboratorio único para estudiar cómo la materia oscura influye en la formación de galaxias en el universo primitivo.

Gracias al aumento causado por el lente gravitacional, el equipo pudo estudiar HerS-3 con un detalle sin precedentes. La galaxia aparece como un estallido estelar luminoso, con un disco giratorio inclinado y fuertes emanaciones de gas desde su centro. «HerS-3 se formó cuando el universo tenía tan solo dos mil millones de años, durante el auge de la formación estelar cósmica», afirma Hugo Messias, coautor del estudio y astrónomo de ALMA. «Gracias a este telescopio natural, podemos acercarnos a regiones diez veces más pequeñas que la Vía Láctea, a casi 12 mil millones de años luz de distancia, y en el proceso inferir materia oculta en la luz de la vista».

Esta es la primera detección de una Cruz de Einstein en longitudes de onda submilimétricas y de radio, un hito para instalaciones como ALMA que investigan el gas y el polvo fríos que impulsan el nacimiento de estrellas en galaxias en el universo primitivo.

Referencia

• P. Cox et al. «HerS-3: An Exceptional Einstein Cross Reveals a Massive Dark Matter Halo». 2025 ApJ 991 53. DOI 10.3847/1538-4357/adf204