En un descubrimiento que podría abrir una nueva ventana a uno de los mayores misterios de la física, investigadores de Universidad de Tel Aviv han predicho lo que podríamos encontrar al sintonizar las ondas de radio desde el principio de los tiempos. Su nuevo estudio, dirigido por el Prof. Rennan Barkana de la Escuela Sackler de Física y Astronomía y publicado en el diario Naturaleza Astronomíasugiere que la materia oscura formó «grumos densos» en el universo primitivo, lo que obligó al gas hidrógeno a emitir una poderosa señal de radio acumulativa. Esto es importante porque proporciona una hoja de ruta teórica para detectar la materia oscura no viéndola, sino *escuchando* su profunda influencia en los primeros átomos del universo, ofreciendo una manera de estudiarla en su estado prístino e intacto.
Una ventana a la ‘edad oscura’ cósmica
La mayoría de nuestras noticias sobre el universo temprano provienen del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, que está detectando la luz de las primeras galaxias, aproximadamente 300 millones de años después del Big Bang. Esta nueva investigación, sin embargo, retrocede aún más hacia una era más misteriosa y anterior: la «edad oscura cósmica». Este período, apenas 100 millones de años después del Big Bang, fue un tiempo antes de que se formara una sola estrella. El universo era una sopa oscura e invisible de dos ingredientes principales: gas hidrógeno y la misteriosa materia oscura que sabemos que constituye la mayor parte de la materia del cosmos.
Cómo detectar lo invisible
No se puede ver la materia oscura directamente. Entonces, ¿cómo se estudia? Los investigadores realizaron simulaciones por computadora para encontrar su firma. Predicen que durante la Edad Media, la materia oscura no se distribuía uniformemente. Se reunió en grupos densoso «pepitas», cuyo tamaño y forma dependen de las propiedades desconocidas de la propia materia oscura. Si bien estos grupos son invisibles, su gravedad no lo es. Habrían absorbido poderosamente el abundante gas hidrógeno que llenaba el universo. Cuando este gas cayó en las garras gravitacionales de la materia oscura, habría emitido intensas ondas de radio. Si bien la señal de cualquier grupo es demasiado débil, el equipo predice que la «efecto acumulativo» de todos estos grupos crearía una «intensidad de radio promedio» detectable en todo el cielo. Escuchar esta señal podría informarnos sobre los grupos que la crearon y, por tanto, sobre la naturaleza de la materia oscura misma. Por supuesto, hay una trampa. No se puede escuchar esta antigua estación de radio cósmica desde la Tierra. Las ondas de radio específicas de la edad oscura son bloqueado por la atmósfera de nuestro planeta. Para sintonizarnos necesitaríamos un radiotelescopio en el espacio, y la mejor ubicación posible es la luna. La superficie lunar proporciona el puesto de escucha perfecto: no tiene atmósfera que bloquee la señal y, lo que es igualmente importante, está protegida del rugido constante y ensordecedor de las interferencias de radio provocadas por el hombre provenientes de nuestros propios teléfonos móviles, Wi-Fi y satélites. Esta idea, que alguna vez fue pura ciencia ficción, de repente se vuelve plausible. Está en marcha una nueva carrera lunar global, en la que Estados Unidos, Europa, China e India planean nuevas misiones lunares y buscan activamente objetivos científicos importantes para ellas. La «edad oscura cósmica» finalmente terminó con el «amanecer cósmico», cuando se encendieron las primeras estrellas. La luz de estas primeras estrellas dramáticamente amplificó la señal de radio originalhaciéndolo mucho más fuerte. Esta señal más fuerte y tardía es lo que los nuevos telescopios terrestres masivos, como el Matriz de kilómetros cuadrados (SKA) en Australia, se están construyendo para encontrar. El SKA, una colaboración global en la que participan 80.000 antenas, intentará mapear esta señal amplificada para descubrir dónde estaban las primeras estrellas y grupos de materia oscura. La compensación es simple: la señal del «amanecer cósmico» es más fuerte, pero también es «más difícil de interpretar», como señala el profesor Barkana, porque las propias estrellas añaden su propio ruido complejo. Las «edades oscuras cósmicas», por el contrario, son una «laboratorio prístino»—El único que alguna vez existirá. Es nuestra única oportunidad de estudiar el comportamiento de la materia oscura en su estado original, antes de que el resto de los fuegos artificiales del universo estallaran y «contaminaran» la evidencia.
