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Un equipo de cosmólogos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha desarrollado un 'GPS cósmico' con el que han revelado el mapa invisible más preciso del universo, el censo más preciso hasta la fecha de los halos de materia oscura del Universo.
En el universo existen enormes estructuras invisibles que rodean las galaxias y los cúmulos de galaxias, halos de materia oscura, concentraciones de materia que no emite luz ni puede observarse directamente, pero cuya gravedad mantiene unidas a las galaxias y guía su formación.
Un nuevo estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha logrado el censo más preciso hasta la fecha de estas estructuras a lo largo de los 13.800 millones de años de historia.
Este registro, que los cosmólogos denominan "función de masa de los halos", no es una lista individual de objetos, sino una descripción matemática que indica cuántos halos de materia oscura existen en cada rango de masa en una época determinada del universo.
"Esto es importante porque no todos los halos son iguales: algunos albergan galaxias muy pequeñas; otros contienen galaxias como la Vía Láctea; y los más masivos pueden reunir enormes cúmulos con cientos o miles de galaxias", ha explicado la investigadora del IAA-CSIC Elena Fernández García, primera autora del artículo que publica la revista Astronomy &Astrophysics Letters.
Este nuevo resultado se basa en el desarrollo de un modelo teórico denominado GPS+, que permite predecir con gran precisión la abundancia de halos de materia oscura en distintas etapas de la historia del universo.
El trabajo supone un avance significativo porque corrige limitaciones de aproximaciones anteriores, que podían desviarse hasta en un 80 % al describir el universo primitivo.
El nuevo modelo reduce esas discrepancias, especialmente en los extremos de masa -donde las incertidumbres eran mayores-, hasta situarlas en torno al 10-20 %, manteniendo una alta precisión a lo largo de casi toda la historia cósmica.
"La clave está en una idea sencilla", ha explicado el investigador del IAC Juan Bencort Rijo, quien ha añadido que la materia del universo no se agrupa formando esferas perfectas, sino estructuras irregulares y complejas.
Al incorporar esta realidad y otros detalles del proceso de colapso gravitatorio, el modelo GPS+ describe con mayor fidelidad cómo se forman los halos de materia oscura y, en consecuencia, cómo nacen y evolucionan las galaxias.
Para comprobar la solidez del modelo, el equipo lo contrastó con Uchuu -"universo" en japonés-, un conjunto de simulaciones cosmológicas más completas y precisas realizadas hasta la fecha.
Estas simulaciones, en cuya elaboración participó el IAA-CSIC, fueron realizadas por Tomoaki Ishiyama, investigador de la Universidad de Chiba y coautor del estudio, y ejecutado en Fugaku, uno de los superordenadores más potentes del mundo, en Japón.
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