Hay pocos misterios en el universo que sean tan alucinantes como la materia oscura, la fuerza invisible que se cree que mantiene unidas a galaxias enteras. Dado que la materia oscura no emite ni refleja luz, no se puede observar directamente, pero eso no quiere decir que no haya evidencia de materia oscura; su influencia se puede observar en las afueras de muchas galaxias, donde se encuentran largas hebras de estrellas llamadas corrientes estelares.
Las corrientes estelares, que orbitan alrededor de una galaxia anfitriona, no son perfectamente uniformes. Tienen espolones, espacios, torceduras, meneos: todas ellas irregularidades que se han relacionado con la influencia gravitacional de la materia oscura. Pero un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal ha descubierto que la materia oscura no es responsable de todas las irregularidades. Las simulaciones sugieren que estas características también pueden estar determinadas por la propia galaxia anfitriona. Con esta distinción en mente, los investigadores ahora pueden identificar exactamente qué características contribuye a crear la materia oscura.
“Ahora que podemos predecir lo que hace la galaxia anfitriona por sí sola, podemos comenzar a aislar la parte de la que es responsable la materia oscura”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Arpit Arora, investigador postdoctoral en astronomía de la Universidad de Washington.
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Rastreando la materia oscura
Las corrientes estelares se forman cuando un grupo de estrellas es destrozado por una galaxia más grande; A medida que las estrellas orbitan la galaxia, la gravedad las estira hasta formar filamentos largos y delgados.
La gran mayoría de corrientes estelares conocidas son las que rodean la Vía Láctea. Según un estudio de 2025 en New Astronomy Reviews, se ha informado que existen más de 120 corrientes estelares en la Vía Láctea. Estas corrientes se han convertido en algunas de las fuentes más prometedoras en la búsqueda de materia oscura.
“La materia oscura constituye la mayor parte de la masa del universo y forma el andamiaje sobre el que crecen las galaxias, pero todavía no sabemos qué es”, dijo la coautora del estudio Nora Shipp, profesora asistente de astronomía en la Universidad de Washington. “La Vía Láctea es uno de los mejores laboratorios que tenemos para descubrirlo, y las corrientes estelares son una de las herramientas más afiladas que contiene”.
Se cree comúnmente que las irregularidades en las corrientes estelares, donde la banda de estrellas puede romperse o doblarse, son causadas por pequeños grupos de materia oscura llamados subhalos, pero es probable que los subhalos no sean los únicos que dan forma a las peculiaridades de las corrientes.
Simulando corrientes estelares
El nuevo estudio, en lugar de centrarse en el impacto de la materia oscura, se propuso comprender cómo la estructura de una galaxia anfitriona podría causar irregularidades en las corrientes estelares. Para encontrar respuestas, los astrónomos simularon cuatro galaxias del tamaño de la Vía Láctea sin ningún grupo de materia oscura y luego arrojaron aproximadamente 15.000 corrientes estelares a la mezcla.
Después de cinco mil millones de años simulados, casi todas las corrientes estelares presentaban irregularidades. En las galaxias simuladas, las estrellas estaban distribuidas de manera algo desigual de una manera que reflejaba la estructura de las galaxias reales, teniendo áreas de menor y mayor densidad. Y a medida que las corrientes de estrellas simuladas pasaban a través de regiones más densas, la gravedad las contorsionaba de diversas maneras.
Irregularidades por todas partes
Algunas corrientes en las simulaciones quedaron totalmente desgarradas, mientras que otras que orbitaban más cerca del núcleo galáctico quedaron inmersas en regiones densas, acumulando más irregularidades. En general, aproximadamente tres cuartas partes de las corrientes desarrollaron características complejas derivadas de la estructura de la galaxia anfitriona. Incluso los arroyos que eran relativamente suaves todavía presentaban múltiples espacios y una variación de ancho del 10 al 25 por ciento a lo largo de su recorrido.
De los 15.000 arroyos simulados, sólo 70 quedaron completamente tranquilos después de cinco mil millones de años.
Si bien el estudio sugiere que las galaxias anfitrionas desempeñan un papel importante en la configuración de las corrientes estelares, no descarta el papel de los grupos de materia oscura. Incluir materia oscura en futuras simulaciones podría permitir a los investigadores distinguir qué irregularidades se ven afectadas de manera única por los subhalos. Además, se espera que las próximas observaciones de estudios como el Observatorio Vera C. Rubin encuentren aún más corrientes estelares alrededor de la Vía Láctea, y potencialmente rastros de materia oscura junto con ellas.
“Lamentablemente, no existe una varita mágica para revelar la estructura de la materia oscura”, dijo James Davenport, profesor asistente de astronomía en la Universidad de Washington. “Las corrientes son sistemas complejos, pero siguen siendo la forma más interesante de estudiar la materia oscura cerca de casa”.
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