Esta es la cantidad total de materia en el universo

Y es que todo lo que vemos a nuestro alrededor y con lo que interactuamos en nuestra vida cotidiana apenas representa una pequeña fracción de lo que hay en el cosmos. Durante mucho tiempo se creía que el balance era aproximadamente un 32/68% entre materia y energía, e incluso dentro de esa minoría de materia, la mayor parte es "oscura". La materia ordinaria (o bariónica) solo representa alrededor del 5% de todo eso.

Densidad crítica del universo

Ahora, utilizando un nuevo método y mucho más preciso, un equipo de investigadores de la Universidad de California en Riverside (EE. UU.) ha conseguido “pesar” el universo; es decir, medir con la máxima precisión posible la cantidad de materia y energía que este contiene. Al calcular la masa de cientos de cúmulos de galaxias, los expertos han descubierto que la materia constituye menos de un tercio del contenido del universo.

Calcular cuánta materia hay en el universo no es una tarea fácil, por lo que es necesario ser un poco creativos. El número de cúmulos de galaxias en el universo local depende de la cantidad total de materia. Si hubiera más materia, habría más grupos, así que el reto era medir cómo de masivos son esos grupos y dar con la cifra final.

“El desafío fue medir el número de cúmulos y luego determinar qué respuesta era 'la correcta'. Pero es difícil medir la masa de cualquier cúmulo de galaxias con precisión porque la mayor parte de la materia es oscura, y no se puede ver con telescopios ", aclara Mohamed Abdullah, líder del estudio que publica la revista The Astrophysical Journal.

Pesando el universo

Para realizar una de las mediciones más precisas jamás realizadas del universo, los investigadores desarrollaron una herramienta cosmológica llamada GalWeight, que utiliza el movimiento de las galaxias en cúmulos para encontrar una masa total. Luego, esos valores se introdujeron en una simulación cosmológica y de esta se extrajo la estimación final.

“Este es el primer uso de la técnica de la órbita galáctica que ha obtenido un valor acorde con los obtenidos por equipos que utilizaron técnicas no agrupadas como anisotropías cósmicas de fondo de microondas, oscilaciones acústicas bariónicas, supernovas de tipo Ia o lentes gravitacionales”, dice Gillian Wilson, coautora del trabajo.

En total, el nuevo cálculo arroja que la materia constituye aproximadamente el 31,5% del contenido total del universo. El 68,5% es energía oscura, una fuerza misteriosa que parece estar impulsando la aceleración de la expansión del universo.

“Para poner esa cantidad de materia en contexto, si toda la materia del universo se distribuyera uniformemente en el espacio, correspondería a una densidad de masa promedio igual a solo unos seis átomos de hidrógeno por metro cúbico”, expone Abdullah. "Sin embargo, dado que sabemos que el 80% de la materia es en realidad materia oscura, en realidad, la mayor parte de esta materia no consiste en átomos de hidrógeno, sino en un tipo de materia que los cosmólogos aún no comprenden".

¿Qué es la energía oscura?

Saber exactamente qué es la energía oscura es un asunto crucial para nuestra comprensión del universo. No sabemos lo que es, por el momento, de ahí que su propio nombre haga referencia a la oscuridad de conocimiento que representa para nosotros, pero parece ser la fuerza que impulsa la expansión del cosmos, cuya velocidad ha demostrado ser increíblemente difícil de reducir pasado un cierto punto.

Referencia: Mohamed H. Abdullah et al, Cosmological Constraints on Ω m and σ 8 from Cluster Abundances Using the GalWCat19 Optical-spectroscopic SDSS Catalog, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357/aba619