26/Sep/08

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Una misteriosa y nueva "corriente oscura" ha sido descubierta en el espacio

Como si los misterios de la materia y la energía oscuras no fueran bastante irritantes, ha sido descubierto otro enigma cósmico desconcertante

Porciones de materia en el universo parecen estar moviéndose a velocidades muy altas y en una dirección uniforme que no puede ser explicada por ninguna de las fuerzas gravitatorias conocidas en el universo observable. Los astrónomos están llamando al fenómeno "corriente oscura".

La cosa que está empujando a esta materia debe estar fuera del universo observable, razonan los investigadores.

Cuando los científicos hablan del universo observable, no sólo se refieren a lo que está al alcance de la vista, o incluso del telescopio más poderoso. De hecho, hay un límite fundamental a cuánto del universo que podríamos alguna vez observar, sin importar cuánto hayan avanzado nuestros instrumentos visuales. Se piensa que el universo se formó hace unos 13.700 millones de años. De modo que incluso si la luz empezó a desplazarse hacia nosotros inmediatamente después del Big Bang, no puede haber llegado a una distancia mayor que 13.700 millones de años-luz. Puede haber partes del universo que están más lejos (no podemos saber qué tan grande es todo el universo), pero no podemos ver más allá que la distancia que la luz pudo recorrer durante la edad del universo.

Movimientos misteriosos

Los científicos descubrieron la corriente cuando estudiaban algunas de las mayores estructuras en el cosmos: gigantescos cúmulos galácticos. Estos cúmulos son conglomerados de aproximadamente mil galaxias, junto con gas muy caliente que emite rayos-X. Al observar la interacción de los rayos-X con el fondo cósmico de microondas (CMB), que es la radiación remanente del Big Bang, los científicos pueden estudiar el movimiento de los cúmulos.

Los rayos-X esparcen fotones en el CMB, y cambian su temperatura en un efecto conocido como el efecto cinemático Sunyaev-Zel'dovich (SZ). Este efecto no había sido observado antes como consecuencia de un cúmulo galáctico, pero un equipo de investigadores liderados por Alexander Kashlinsky, astrofísico en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard en Greenbelt, Maryland de la NASA, lo encontró cuando estudiaban un enorme catálogo de 700 cúmulos, hasta una distancia de 6 mil millones de años-luz, o medio universo. Compararon este catálogo con el mapa del CMB tomado por un satélite de la NASA, la sonda Wilkinson de microonda anisotropía (WMAP).

Descubrieron que los cúmulos se estaban moviendo a una velocidad de casi 2 millones de millas por hora (3,2 millones de km/h) hacia una región del cielo entre las constelaciones de Centaurus y Vela. Este movimiento es diferente de la expansión hacia afuera del universo (que es acelerada por la fuerza llamada energía oscura).

"Encontramos una velocidad muy significativa, y además, esta velocidad no disminuye con la distancia, hasta donde podemos medirla", dijo Kashlinsky a SPACE.com. "La materia en el universo observable no puede producir la corriente que medimos".

Burbuja inflacionaria

Los científicos dedujeron que sea lo que sea que esté impulsando el movimiento de los cúmulos debía estar más allá del universo conocido.

Una teoría denominada inflación postula que el universo que vemos es apenas una pequeña burbuja de espacio-tiempo que empezó a expandirse rápidamente después del Big Bang. Podría haber otras partes del cosmos más allá de esta burbuja que no podemos ver.

En estas regiones, el espacio-tiempo podría ser muy diferente, y probablemente no contenga estrellas ni galaxias (que sólo se formaron debido al particular patrón de densidad de masa en nuestra burbuja). Podría contener gigantescas estructuras, mucho más grandes que cualquier cosa en nuestro propio universo observable. Los investigadores sospechan que estas estructuras están atrayendo a los cúmulos galácticos, provocando la corriente oscura.

"Las estructuras responsables de este movimiento han sido empujadas muy lejos por la inflación, yo calcularía que podrían estar a cientos de miles de millones de años-luz, que no podemos ver ni siquiera con los telescopios más profundos porque la luz emitida allí no puede haber llegado a nosotros en la edad del universo", dijo Kashlinsky en una entrevista telefónica. "Para crear una corriente coherente es muy probable que tengan que ser unas estructuras muy extrañas, tal vez algo de espacio-tiempo deformado. Pero esto es sólo especulación pura".

Hallazgo sorprendente

Aunque la teoría de inflación pronostica muchas facetas raras del universo distante, no muchos científicos pronosticaron la corriente oscura.

"Fue enormemente sorprendente para nosotros y sospechoso que para todos los demás", dijo Kashlinsky. "Para algunos modelos de inflación en particular se esperaría esta clase de estructuras, y hubo algunas sugerencias en la literatura que creo que no fueron tomadas seriamente hasta ahora".

El descubrimiento podría ayudar a los científicos a sondear lo que le sucedió al universo antes de la inflación, y qué está ocurriendo en esos espacios inaccesibles que no podemos ver.

Los investigadores detallarán sus conclusiones en la edición del 20 de octubre de las Astrophysical Journal Letters.

Fuente: Space. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard