Mapa de la materia oscura en el universo

Dibujo20150414 des sv mass map along with foreground galaxy clusters - mon not r astron soc

Este mapa muestra la distribución detallada de materia oscura en una porción del cielo gracias a medidas del efecto de lente gravitacional débil. Las zonas en rojo y amarillo son más densas que la media y las regiones en celeste y azul son menos densas (grandes vacíos). Los círculos representan cúmulos galácticos, que se acumulan con preferencia en las zonas más densas.

Esta figura se ha publicado en V. Vikram et al., “Wide-Field Lensing Mass Maps from DES Science Verification Data,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, In Press, 2015, arXiv:1504.03002 [astro-ph.CO]. Más información en Davide Castelvecchi, “Dark matter mapped at cosmic scale,” Nature News, 13 Apr 2015.

PS [15 Abr 2015]: Recomiendo leer también a Alejandra Martins, “¿Cómo se creó en Chile el mayor mapa de la misteriosa materia oscura?,” BBC Mundo, 15 Apr 2015.

Dibujo20150414 Planck_all_sky_dark_matter_distribution - sci esa int

Los lectores de este blog recordarán el mapa de la distribución de toda la materia oscura del universo publicado por el telescopio espacial Planck en 2013 (tras 15,5 meses de observaciones). También se obtuvo gracias al efecto de lente gravitacional débil, cubre todo el cielo, pero es menos detallado que el nuevo mapa (que sólo cubre algunos cientos de millones de años luz). Más información en Planck Collaboration, “All-sky map of dark matter distribution in the universe,” ESA News, 02 Apr 2013.

Dibujo20150414 e-mode left and b-mode right - weak lensing - product maps - mon not r astron soc

El nuevo mapa publicado cubre sólo el 3% de la región de cielo que el proyecto DES (Dark Energy Survey) está estudiando. El mapa de materia oscura definitivo de DES se publicará a finales de 2018. En estos mapas se determinan los modos E (figura izquierda) y modos B (figura derecha) resultado del efecto de lente gravitacional débil causado por la materia.

Dibujo20150414 weak gravitational lensing - effects foreground galaxy clusters - wikipedia commons

La luz de las galaxias lejanas atraviesa la materia oscura de los cúmulos galácticos más cercanas (de primer plano) curvándose por efecto de lente gravitacional. El resultado son distorsiones en las imágenes que permiten estimar la cantidad de materia oscura que produce este efecto de lente gravitacional débil. El nuevo artículo estudia una región de cielo de 139 grados cuadrados en el campo de verificación de datos (SV) de DES. Los datos se tomaron desde el mes de noviembre de 2012 a febrero de 2013, tras la puesta en marcha de la cámara DECam.

Dibujo20150414 pearson correlation between foreground galaxies and convergence maps - e-mode and b-mode - des - mon not r astron soc

En este tipo de estudios se descompone la señal observada en modos E y modos B. Estos últimos son compatibles con los primeros (no son primordiales) y además son compatibles con cero. Esta figura muestra la correlación de Pearson entre la distribución de galaxias de primer plano y el resultado de los mapas con diferente grado de suavizado (aplicación de un filtro pasobajo). Se observan los modos E con una confianza estadística de ~ 6,8 σ tanto para un suavizado con una máscara de 10 minutos de arco (valor CC de 0,39 ± 0,06) como de 20 minutos de arco (valor CC de 0,52 ± 0,08). Recuerda que el telescopio espacial Planck (en todo el cielo) observó el efecto de lente gravitacional débil a unas 25 sigmas.

En resumen, un resultado interesante y prometedor, pero aún muy preliminar. Habrá que esperar a los próximos años para que DES nos ofrezca sus mapas definitivos de la materia oscura en regiones amplias del cielo.


2 Comentarios

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eizeiz

Podría ser que fuera al revés y fuera una acumulación de materia ordinaria lo que alterara la gravedad y hemos identificado todo este tiempo como grandes cantidades de masa invisible?
O materia ordinaria de otros universos que afecta a la gravedad del nuestro?

Francisco R. Villatoro

Eiz, preguntas si una modificación de la gravedad producida por la materia ordinaria podría dar lugar a lo que observamos de la materia oscura. La respuesta es que a escala galáctica puede ser, a escala de cúmulos galácticos es difícil, a mayores escalas es imposible (nadie ha sido capaz de lograr una teoría capaz de hacerlo).

Los datos cosmológicos no permiten alterar la gravedad de Einstein (pequeños cambios tienen consecuencias terribles y el universo sería completamente diferente). Además, los datos cosmológicos requieren la materia oscura fría (sin ella el universo sería completamente diferente).

¿Otros universos? En su caso los datos cosmológicos ya lo habrían mostrado y no lo muestran. Lo siento, si existen otros universos no pueden interaccionar con el nuestro salvo de forma tan débil que nunca hemos observado sus efectos y los hemos buscado con mucho ahínco.

Saludos
Francis

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