La materia oscura ha sido la pared más famosa de la astronomía durante décadas: invisible, intangible, pero de alguna manera responsable de mantener unidas las galaxias como pegamento cósmico. El modelo estándar de "materia oscura fría" ha funcionado razonablemente bien, pero a medida que los telescopios mejoraron, comenzaron a notar algunas discrepancias incómodas. Las galaxias enanas tenían centros de materia oscura sorprendentemente escasos, mientras que otras observaciones mostraban cúmulos de materia oscura inesperadamente densos. Estos dos problemas parecían apuntar en direcciones opuestas, como un GPS que te dice que vayas al norte y al sur simultáneamente.

Los físicos del Observatorio de la Montaña Púrpura de la Academia de Ciencias de China (CAS) tienen una nueva propuesta: tal vez la materia oscura no sea un solo tipo de partícula. Su modelo de "materia oscura autointeractuante de dos componentes" postula al menos dos tipos de partículas de materia oscura: una más pesada y otra más ligera, que pueden chocar entre sí directamente, no solo a través de la gravedad. Esto lleva a una "segregación de masas": las partículas más pesadas se desplazan hacia los centros galácticos mientras que las más ligeras deambulan hacia afuera, como la lenta migración de estrellas en un cúmulo.

Usando simulaciones informáticas de alta resolución y modelos teóricos detallados, el equipo encontró que este proceso explica naturalmente tanto los núcleos de baja densidad en galaxias enanas como los densos cúmulos que causan un fuerte lente gravitacional. El modelo también aumenta la probabilidad de eventos de lente gravitacional a pequeña escala, ayudando a explicar por qué los astrónomos ven más de ellos de lo que predicen los modelos tradicionales. En otras palabras, la materia oscura puede ser más complicada de lo que pensábamos, pero de una manera que finalmente hace que las observaciones desordenadas encajen.

El estudio, publicado en Science Bulletin, sigue un trabajo anterior en Physical Review D de Daneng Yang, Yi-Zhong Fan, Siyuan Hou y Yue-Lin Sming Tsai. El Observatorio de la Montaña Púrpura también está involucrado en la detección de materia oscura a través del satélite DAMPE (Wukong), así que no solo están teorizando: están cazando.

Material proporcionado por Science China Press.