Desierto de Atacama (Chile).- Un equipo internacional de astrónomos ha detectado una impresionante Cruz de Einstein en el universo distante, un fenómeno raro que ha permitido revelar la presencia invisible de materia oscura en una región del cosmos formada apenas dos mil millones de años después del Big Bang.
La investigación, publicada en The Astrophysical Journal, contó con la colaboración de instituciones y telescopios líderes a nivel mundial, incluyendo el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, el Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) en Francia, el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Estados Unidos y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA.
El fenómeno observado corresponde a una galaxia llamada HerS-3, ubicada a 11.600 millones de años luz de la Tierra. Esta galaxia aparece replicada en cinco imágenes distintas, formando una espectacular Cruz de Einstein como resultado del efecto de lente gravitacional causado por un grupo masivo de galaxias que se encuentra a 7.800 millones de años luz.
Lo que hace a esta Cruz especialmente singular es la aparición de una quinta imagen brillante justo en el centro de la cruz, un detalle inusual que desafía los modelos convencionales de lentes gravitacionales.
La lente se forma cuando la luz de HerS-3 es desviada por cuatro galaxias masivas en primer plano, ubicadas en el núcleo de un grupo más grande que contiene al menos otras diez galaxias. Sin embargo, los cálculos y simulaciones realizados por los científicos mostraron que la distribución visible de masa no era suficiente para explicar con precisión la alineación de las cinco imágenes.
Fue necesario incorporar un componente invisible y dominante: un gigantesco halo de materia oscura.
Pierre Cox, investigador del Instituto de Astrofísica de París y autor principal del estudio, explicó que «la única manera de reproducir la notable configuración que observamos fue añadir un componente masivo invisible: un halo de materia oscura en el centro del grupo de galaxias».
Según los modelos, este halo tendría una masa equivalente a varios billones de veces la del Sol.
La materia oscura, que compone aproximadamente el 80% de toda la materia del universo, no emite, absorbe ni refleja luz, lo que la hace indetectable por medios ópticos tradicionales. Sin embargo, sus efectos gravitacionales pueden inferirse mediante observaciones como esta.
La Cruz de Einstein de HerS-3 representa, por tanto, una herramienta excepcional para investigar cómo la materia oscura influye en la evolución de las estructuras cósmicas.
El lente gravitacional no solo permitió descubrir la materia oscura, sino también observar HerS-3 con un nivel de detalle sin precedentes. Gracias al aumento natural provocado por la distorsión de la luz, los astrónomos pudieron estudiar regiones diminutas dentro de esta galaxia, hasta diez veces más pequeñas que la Vía Láctea.
Los datos revelaron que HerS-3 es una galaxia intensamente activa, con un disco giratorio inclinado, zonas de formación estelar y fuertes emisiones de gas desde su núcleo. Esto la ubica en una etapa temprana del universo conocida como el «auge de la formación estelar cósmica».
«HerS-3 se formó cuando el universo tenía tan solo dos mil millones de años», señaló Hugo Messias, astrónomo de ALMA y coautor del estudio. «Gracias a este telescopio natural, podemos acercarnos a regiones muy pequeñas a casi 12 mil millones de años luz de distancia, e inferir materia oculta que de otra forma no podríamos detectar».
Este descubrimiento marca la primera detección de una Cruz de Einstein en longitudes de onda submilimétricas y de radio, lo que representa un avance clave para observatorios como ALMA. Estas longitudes de onda son esenciales para estudiar el gas y el polvo fríos, materiales fundamentales en el nacimiento de estrellas.
La observación de HerS-3 abre nuevas posibilidades para entender no solo el papel de la materia oscura, sino también los mecanismos de formación galáctica en los albores del universo.
Además de su importancia científica, este hallazgo demuestra el poder de la colaboración global en la astronomía moderna. La combinación de observatorios terrestres y espaciales permitió crear un mapa detallado de un rincón remoto del cosmos y evidenciar cómo componentes invisibles están moldeando su evolución desde tiempos primitivos.
El hecho de que una Cruz de Einstein, tan rara como bella, se haya revelado en estas condiciones y con esta precisión, convierte esta investigación en un hito para la cosmología contemporánea.
