Una excepcional cruz de Einstein revela materia oscura oculta
Por: ALMA.
16 de septiembre de 2025
Morfología detallada de cada una de las cinco imágenes de la cruz de Einstein, revelada por ALMA. Crédito: P. Cox et al. - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
Un equipo internacional de astrónomos, que incluye investigadores de ALMA, ha descubierto una espectacular cruz de Einstein en el Universo distante que revela la presencia oculta de materia oscura. Las observaciones utilizaron datos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, un elemento notable, ya que esta es la primera detección de una Cruz de Einstein en longitudes de onda submilimétricas y de radio. Esto se convierte en un hito para instalaciones como ALMA que investigan el gas y el polvo fríos que alimentan el nacimiento de estrellas en las galaxias en el Universo temprano.
La galaxia, conocida como HerS-3, se encuentra a 11600 millones de años luz de distancia y aparece multiplicada en cinco imágenes por un enorme grupo de galaxias ubicado a 7800 millones de años luz de la Tierra. Este sorprendente efecto de lente, llamado cruz de Einstein, es poco común y, en este caso, aún más extraordinario debido a la presencia de una quinta imagen brillante en el centro de la cruz. La luz de HerS-3 se refleja en cuatro galaxias masivas en primer plano que se encuentran en el núcleo de un grupo mayor que contiene al menos diez galaxias más.
Sin embargo, modelos detallados de lente mostraron que las galaxias visibles por sí solas no podían explicar la disposición exacta de las cinco imágenes. “La única manera de reproducir la notable configuración que observamos fue añadir un componente masivo e invisible: un halo de materia oscura en el centro del grupo de galaxias. Este halo pesa varios billones de veces la masa de nuestro Sol”, explica Pierre Cox, del Instituto de Astrofísica de París y autor principal del estudio.
La materia oscura constituye aproximadamente el 80 % de toda la materia del Universo, pero no emite ni absorbe luz. Los astrónomos solo pueden detectarla mediante sus efectos gravitacionales. La cruz de Einstein HerS-3 ofrece un laboratorio único para estudiar cómo la materia oscura influye en la formación de galaxias en el Universo primitivo. El estudio de esta lente gravitacional contó con la colaboración del Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) en Francia, el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Estados Unidos y el Telescopio Espacial Hubble.
Por otra parte, gracias al aumento causado por el efecto de lente, el equipo pudo estudiar HerS-3 con un detalle sin precedentes. La galaxia se presenta como un estallido estelar luminoso, con un disco giratorio inclinado y fuertes emanaciones de gas desde su centro. “HerS-3 se formó cuando el Universo tenía tan solo dos mil millones de años, durante el auge de la formación estelar cósmica. Gracias a este telescopio natural, podemos acercarnos a regiones diez veces más pequeñas que la Vía Láctea, a casi 12 mil millones de años luz de distancia, y en el proceso inferir materia oculta en la luz de la visión”, afirma Hugo Messias, coautor del estudio y astrónomo del Observatorio ALMA.
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