Una onda cuántica pudo formar las primeras galaxias

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Una nueva investigación ha simulado la materia oscura de una manera nueva por primera vez, cuestionando el pensamiento convencional sobre la composición del universo.

La investigación, publicada en Physical Review Letters, implicó a científicos de las universidades de Sussex, Princeton, Harvard, Cambridge y MIT, entre otras.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que el 85 por ciento del universo está compuesto de partículas invisibles, o materia oscura, que deben ser muy frías y pesadas.

Si bien la materia oscura aún no se ha detectado directamente, la hipótesis que describe la materia oscura como fría ha demostrado ser exitosa al describir la estructura a gran escala del universo observable. En consecuencia, los modelos de formación de galaxias se basan en el supuesto de que la materia oscura es fría.

Pero como no hay certeza absoluta sobre esa naturaleza de la materia oscura, los científicos han considerado dos propuestas alternativas diferentes.

La primera supone que la materia oscura es cálida (en vez de muy fría) y que está formada por una partícula más ligera y más rápida.

La segunda imagina que la materia oscura es difusa, y que está formada por un bosón ultraligero, que puede haber impreso su naturaleza de onda cuántica a las primeras distribuciones de estrellas y gas.

Las simulaciones realizadas por los científicos de las citadas universidades muestran cómo las estrellas y galaxias podrían haberse formado y agrupado en el origen del universo si la materia oscura fuese realmente como se ha imaginado: muy fría y pesada, cálida y ligera, o difusa y ondulatoria.

Tres modelos diferentes de galaxias

A través de estas simulaciones, los científicos descubrieron que estos tres modelos conducen a una distribución diferente de la materia oscura y, por lo tanto, a un patrón distinto de formación de galaxias.

Si la materia oscura fuera realmente fría y pesada, como se ha asumido hasta ahora, entonces las galaxias en el universo primitivo se habrían formado en halos casi esféricos.

Pero si la naturaleza de la materia oscura fuese cálida y ligera, el universo primitivo se habría visto muy diferente, y las primeras galaxias se habrían generado en forma de filamentos extendidos, como una cola.

Finalmente, si la materia oscura fuese difusa y ondulatoria, estos filamentos galácticos habrían aparecido estriados, como las cuerdas de un arpa iluminadas con estrellas.