Cuando la materia oscura no gobernaba el universo

Cuando los astr¨®nomos clavan sus telescopios en el cielo profundo, muy lejos de las estrellas que ocupan nuestro vecindario, nos hacen viajar a mundos lejanos, pero tambi¨¦n nos transportan al pasado. Uno de esos viajes en el tiempo lo realiz¨® recientemente un grupo internacional de astr¨®nomos a bordo del Very Large Telescope, un sistema de cuatro telescopios gigantescos que el Observatorio Europeo Austral (ESO) tiene en el desierto chileno de Atacama.

La intenci¨®n de los cient¨ªficos, liderados por Reinhard Genzel, del Instituto Max Planck para F¨ªsica Extraterrestre en Garching, Alemania, era averiguar qu¨¦ suced¨ªa en el universo hace 10.000 millones de a?os, durante una ¨¦poca de mayor formaci¨®n de galaxias. Sus observaciones mostraron que las cosas han cambiado mucho en el cosmos desde entonces.

En los a?os setenta, Vera Rubin y Kent Ford, del Instituto Carnegie de Washington (EE UU), vieron que las estrellas en los bordes de las galaxias giraban demasiado r¨¢pido. Teniendo en cuenta la masa visible a trav¨¦s de los telescopios y las leyes f¨ªsicas conocidas, al alejarse del pozo gravitatorio que acelera las espirales gal¨¢cticas la velocidad de las estrellas deber¨ªa disminuir. Sin embargo, no lo hac¨ªa. Y tampoco sal¨ªan disparadas por falta de atracci¨®n y exceso de velocidad. Parec¨ªa que una masa ingente e invisible, mucho mayor que la luminosa captada por los telescopios, las manten¨ªa en su sitio. Tras descartar la posibilidad de que Newton y Kepler estuviesen equivocados, se acept¨® que la explicaci¨®n m¨¢s plausible al misterio consist¨ªa en aceptar la existencia de un halo gigantesco de materia oscura que otorgaba a la galaxias la masa necesaria para que se comportasen como lo hac¨ªan.

La materia visible ya se hab¨ªa condensado en forma de galaxias cuando la oscura segu¨ªa muy esparcida

Esa materia oscura, que a¨²n no se ha podido detectar de manera directa y es conocida solo a trav¨¦s de sus efectos en grandes objetos c¨®smicos, es uno de los elementos fundamentales para entender el funcionamiento del universo. Ahora, es el elemento dominante en las galaxias conocidas, pero, como han descubierto Genzel y su equipo, eso no siempre fue as¨ª.

Los investigadores, que han publicado sus resultados en la revista Nature, vieron que en las galaxias de hace 10.000 millones de a?os, las regiones externas rotaban m¨¢s lento que las cercanas al n¨²cleo. Eso era lo que habr¨ªan esperado astr¨®nomos como Rubin y Ford cuando observaron las galaxias de nuestro vecindario cercano, pero en este caso, justo aquel comportamiento fue lo que sorprendi¨® a los autores. Parece que cuando el Universo era m¨¢s joven, en aquel momento de efervescencia creadora 4.000 millones de a?os despu¨¦s del Big Bang, la materia visible a¨²n era la que dominaba en las galaxias.

Una de las explicaciones para esa ausencia de materia oscura la ofrec¨ªa el astr¨®nomo Mark Swinbank, de la Universidad de Durham, en Reino Unido, en otro art¨ªculo publicado en Nature. All¨ª explicaba que la materia visible se condens¨® r¨¢pidamente en los discos planos que hoy identificamos con las galaxias mientras la materia oscura continu¨® mucho m¨¢s esparcida durante miles de millones de a?os. ¡°Esto se debe a que el gas [formado por materia visible] interact¨²a con su entorno con mayor fuerza que la materia oscura y por lo tanto pierde energ¨ªa m¨¢s r¨¢pido¡±, explica.

Mientras la materia oscura fue encontrando su lugar, amonton¨¢ndose para formar las grandes esferas invisibles que ahora gobiernan los destinos de las galaxias, la materia visible, la ¨²nica que de momento hemos podido detectar, cre¨® discos gal¨¢cticos de dos velocidades, fieles a lo que esperaron los astr¨®nomos durante d¨¦cadas. Mucho despu¨¦s, cuando unos primates que salieron de ?frica a dos patas permit¨ªan incluso que las hembras de su especie escrutaran los cielos, la materia oscura llevaba millones de a?os gobernando el baile gal¨¢ctico.