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La materia oscura vuelve a situarse en el centro del debate científico. Un nuevo estudio del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) plantea que una sola colisión entre partículas de materia oscura en miles de millones de años podría explicar su comportamiento en galaxias enanas.
Según la investigación, publicada este martes, una interacción extremadamente rara sería suficiente para generar los núcleos de materia oscura que se observan en las galaxias más pequeñas conocidas.
Las conclusiones surgen del análisis de galaxias enanas ultradébiles, consideradas laboratorios naturales para estudiar la materia oscura debido a su estructura simple y su fuerte dominancia de este componente invisible.
Galaxias enanas: el laboratorio ideal de la materia oscura
Las galaxias enanas ultradébiles contienen apenas unos pocos miles de estrellas. Sin embargo, están dominadas casi por completo por materia oscura, lo que las convierte en objetos clave para la investigación astrofísica.
El IAC señala que estas galaxias han tenido historias evolutivas muy simples. Esa característica permite aislar mejor los efectos físicos asociados a la materia oscura, sin interferencias de procesos complejos.
Según destaca el estudio, estas condiciones permiten poner a prueba modelos alternativos que explican cómo se distribuye la materia oscura en el interior de las galaxias más pequeñas.
Una sola colisión en 10.000 millones de años
El trabajo del IAC concluye que “una sola colisión entre partículas de materia oscura cada 10.000 millones de años —aproximadamente la edad del Universo— basta para explicar los núcleos de materia oscura observados”.
Los modelos tradicionales de materia oscura sin colisiones no logran reproducir con facilidad estas estructuras centrales. En cambio, las interacciones ultrararas sí generan los núcleos detectados.
“Sabemos que el modelo actual de materia oscura es solo una aproximación”, explica Jorge Sánchez, investigador del IAC y autor del estudio.
Interacciones raras con efectos observables
El investigador remarca que todas las partículas deben interactuar más allá de la gravedad. En ese marco, incluso choques muy poco frecuentes dejan huellas visibles en galaxias enanas dominadas por materia oscura.
“El estudio muestra que tanto los halos de materia oscura de baja interacción como los de alta interacción pueden reproducir las estructuras observadas”, apunta Jorge Sánchez.
En concreto, el análisis estimó valores de sección eficaz entre 0,3 y 200 cm² por gramo, compatibles con los registrados en otras galaxias.
Fuente: Canva IA
Implicancias para futuras simulaciones cosmológicas
El estudio del IAC también abre nuevas líneas de investigación. “Futuras simulaciones cosmológicas que consideren una alta probabilidad de interacción entre partículas de materia oscura serán esenciales”, señala Sánchez.
El científico agrega que estos trabajos permitirán entender cómo estas colisiones ultrararas moldean las galaxias a lo largo del tiempo cósmico. Finalmente, subraya que estos avances podrían ayudar “a refinar nuestra comprensión de la materia oscura y, en última instancia, de las fuerzas fundamentales que rigen el Universo”.
