Los marcadores de la curva de rotación utilizados en la investigación, sobre una foto del disco de la Vía Láctea, vistos desde el hemisferio Sur. Los marcadores están en azul o en rojo dependiendo de su movimiento relativo respecto al Sol. El halo azul, esféricamente simétrico, representa la distribución de materia oscura. Imagen: Serge Brunier. Fuente: CSIC/Universidad de Escocolmo.
El Universo está formado por una misteriosa forma de materia, la materia oscura, cinco veces más abundante que la materia ordinaria (compuesta por átomos) con la que estamos familiarizados. La existencia de esta materia en el exterior de la Vía Láctea se conoce bien, pero ha sido muy difícil establecer su presencia en las regiones internas, donde está el Sistema Solar.
Ahora, un estudio internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado por primera vez una prueba observacional directa de la presencia de materia oscura en la parte más interna de la Vía Láctea, incluyendo la Tierra y su entorno. El estudio se publica en la revista Nature Physics.
“La existencia de la materia oscura se estableció con firmeza en la década de 1970 con varias técnicas, incluyendo la medición de la velocidad de rotación del gas y las estrellas, que proporciona una manera de pesar de manera efectiva la galaxia anfitriona y determinar su masa total”, explica el director del estudio, Fabio Iocco, investigador del Instituto de Física Teórica (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), en la nota de prensa del Consejo.
Junto a Iocco han colaborado los investigadores Miguel Pato, de la Universidad de Estocolmo (Suecia), y Gianfranco Bertone, del Instituto Grappa de Ámsterdam (Países Bajos). Iocco y Bertone forman parte del proyecto MultiDark, del programa Consolider, para la investigación en materia oscura -coordinado por el Instituto de Física Teórica-.
“En este estudio hemos conseguido el análisis más completo de las mediciones del movimiento de gas y estrellas en la Vía Láctea, y hemos comparado la velocidad de rotación medida con la que se espera en el supuesto de que sólo exista materia luminosa en la galaxia”, explica el científico. “De esa manera, hemos demostrado que la rotación observada no puede explicarse a menos que existan grandes cantidades de materia oscura alrededor de nosotros, y entre nosotros y el centro galáctico”, añade el investigador.
Ahora, un estudio internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado por primera vez una prueba observacional directa de la presencia de materia oscura en la parte más interna de la Vía Láctea, incluyendo la Tierra y su entorno. El estudio se publica en la revista Nature Physics.
“La existencia de la materia oscura se estableció con firmeza en la década de 1970 con varias técnicas, incluyendo la medición de la velocidad de rotación del gas y las estrellas, que proporciona una manera de pesar de manera efectiva la galaxia anfitriona y determinar su masa total”, explica el director del estudio, Fabio Iocco, investigador del Instituto de Física Teórica (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), en la nota de prensa del Consejo.
Junto a Iocco han colaborado los investigadores Miguel Pato, de la Universidad de Estocolmo (Suecia), y Gianfranco Bertone, del Instituto Grappa de Ámsterdam (Países Bajos). Iocco y Bertone forman parte del proyecto MultiDark, del programa Consolider, para la investigación en materia oscura -coordinado por el Instituto de Física Teórica-.
“En este estudio hemos conseguido el análisis más completo de las mediciones del movimiento de gas y estrellas en la Vía Láctea, y hemos comparado la velocidad de rotación medida con la que se espera en el supuesto de que sólo exista materia luminosa en la galaxia”, explica el científico. “De esa manera, hemos demostrado que la rotación observada no puede explicarse a menos que existan grandes cantidades de materia oscura alrededor de nosotros, y entre nosotros y el centro galáctico”, añade el investigador.
Nuestra posición
Iocco, que ahora pertenece al ICTP-South American Institute for Fundamental Physics, añade: “La dificultad para establecer la presencia de materia oscura en toda la galaxia se debe a nuestra posición, que dificulta la medición de la velocidad de rotación del gas y las estrellas. En el interior de la galaxia tendría que haber menos materia oscura, por lo que es necesario medirla con más precisión, dado que en ese caso la incertidumbre es más decisiva”.
Los autores del estudio consideran que esta nueva medición puede contribuir a desarrollar la física de astropartículas y la cosmología. “Con las próximas observaciones astronómicas, este método permitirá medir la distribución de la materia oscura en nuestra galaxia con una precisión sin precedentes, implicando predicciones más sólidas para los numerosos experimentos en todo el mundo que buscan partículas de materia oscura”, señala Iocco.
”Asimismo, este método permitirá refinar la comprensión de la estructura y evolución de nuestra galaxia. Por ello, este estudio constituye un paso fundamental en la comprensión y búsqueda de la materia oscura”, concluye.
Iocco, que ahora pertenece al ICTP-South American Institute for Fundamental Physics, añade: “La dificultad para establecer la presencia de materia oscura en toda la galaxia se debe a nuestra posición, que dificulta la medición de la velocidad de rotación del gas y las estrellas. En el interior de la galaxia tendría que haber menos materia oscura, por lo que es necesario medirla con más precisión, dado que en ese caso la incertidumbre es más decisiva”.
Los autores del estudio consideran que esta nueva medición puede contribuir a desarrollar la física de astropartículas y la cosmología. “Con las próximas observaciones astronómicas, este método permitirá medir la distribución de la materia oscura en nuestra galaxia con una precisión sin precedentes, implicando predicciones más sólidas para los numerosos experimentos en todo el mundo que buscan partículas de materia oscura”, señala Iocco.
”Asimismo, este método permitirá refinar la comprensión de la estructura y evolución de nuestra galaxia. Por ello, este estudio constituye un paso fundamental en la comprensión y búsqueda de la materia oscura”, concluye.
Referencia bibliográfica:
Miguel Pato, Fabio Iocco, Gianfranco Bertone: Evidence for dark matter in the inner MilkyWay. Nature (2015). DOI: 10.1038/nphys3237
Miguel Pato, Fabio Iocco, Gianfranco Bertone: Evidence for dark matter in the inner MilkyWay. Nature (2015). DOI: 10.1038/nphys3237