Nuevas pruebas para la materia oscura la hace aún más exotica.

Los cúmulos de galaxias son las estructuras conocidas más grandes del universo, que contienen miles de galaxias y gas caliente. 

Mapa de la materia oscura de los cabritos región de la encuesta (región G12). Crédito: encuesta para niños

Pero lo que es más importante, contienen la misteriosa materia oscura, que representa el 27 por ciento de toda la materia y la energía. Los modelos actuales de la materia oscura predicen que los racimos de la galaxia tienen corazones muy densos, y esos corazones contienen una galaxia muy masiva que nunca se mueve del centro del racimo.

Pero después de estudiar diez cúmulos de galaxias, David Harvey en el laboratorio de Astrofísica de EPFL y sus colegas en Francia y el Reino Unido han descubierto que la densidad es mucho menor de lo que se predijo, y que la galaxia en el centro realmente se mueve.

Cada cúmulo de galaxias contiene una galaxia que es más brillante que las otras, acertadamente denominada "Galaxia de racimo más brillante" o BCG. La evidencia reciente de las simulaciones de la materia oscura exótica, no estándar demuestra que el BCGs realmente se tambalea mucho después de que el racimo de la galaxia se haya relajado. Esto es el bamboleo residual causado por la fusión masiva de racimos de la galaxia.

Los investigadores compararon sus observaciones con las predicciones de las Bahamas Suite de simulaciones hidrodinámicas cosmológicas que encontraron que las dos no coincidían. 

Según el modelo estándar de la materia oscura (llamada "materia oscura fría"), este bamboleo no existe porque la densidad enorme de la materia oscura lo mantiene firmemente atada en el centro del racimo de la galaxia. Por lo tanto, este desajuste sugiere la existencia de física aún desconocida que no han sido contabilizadas.

Los cúmulos de galaxias que los astrónomos estudiaron también actúan como fuertes lentes gravitacionales: son tan masivos que deforman el espacio-tiempo lo suficiente como para distorsionar la luz que pasa a través de ellos, como una lente. Como resultado, pueden ser utilizados para hacer un mapa de la materia oscura, trabajando donde está el centro y después observando cómo el BCG se tambalea alrededor de este centro.

"Encontramos que el BCGs ' chapotea ' en la parte inferior de los halos", dice David Harvey. "Esto indica que, en lugar de una región densa en el centro del cúmulo de galaxias, hay una densidad central mucho más profunda: una señal llamativa de formas exóticas de materia oscura en el corazón de los cúmulos de galaxias". 

El bamboleo también demuestra que los BCGs no pueden coincidir exactamente con el halo del racimo, significando que ciertos modelos de los racimos de la galaxia tienen que ser ajustados.

Los científicos extenderán su investigación con estudios más grandes de cúmulos de galaxias como Euclides. Esperan que esto les permita confirmar sus hallazgos, pero también determinar si el bamboleo de BCG se origina en una nueva física fundamental o en un nuevo fenómeno astrofísico.