Un estudio del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) revela que una sola colisión entre partículas de materia oscura cada 10.000 millones de años —aproximadamente la edad del Universo— basta para explicar los núcleos de materia oscura observados dentro de las galaxias más pequeñas.

Las galaxias enanas ultradébiles, las más pequeñas y tenues que se conocen, podrían guardar la clave para comprender uno de los mayores misterios del Universo: la verdadera naturaleza de la materia oscura, según ha apuntado este martes el IAC.

Estas galaxias, que apenas contienen unos pocos miles de estrellas, están dominadas por materia oscura y han tenido historias evolutivas muy simples, lo que las convierte en laboratorios cósmicos ideales para poner a prueba teorías sobre la física de la materia oscura.

Ahora, este estudio novedoso del IAC demuestra que interacciones extremadamente infrecuentes entre partículas de materia oscura pueden generar de forma natural las estructuras centrales —o núcleos— que se observan, formaciones que los modelos tradicionales de materia oscura sin colisiones no logran reproducir con facilidad.

“Sabemos que el modelo actual de materia oscura es solo una aproximación”, explica Jorge Sánchez, investigador del IAC y autor del estudio.

Así, todas las partículas, incluidas las de materia oscura, deben interactuar eventualmente mediante fuerzas que van más allá de la gravedad y en el estudio se muestra que incluso interacciones extremadamente raras pueden dejar huellas observables en las galaxias más pequeñas, añade el investigador.

Analizando el tamaño de los núcleos estelares y de materia oscura en estas galaxias, el estudio logró estimar la probabilidad de que las partículas de materia oscura colisionen entre sí.

“El estudio muestra que tanto los halos de materia oscura de baja interacción (que están formando el núcleo) como los de alta interacción (en donde el núcleo está colapsando) pueden reproducir las estructuras observadas, con valores de la sección eficaz comprendidos entre 0,3 y 200 cm² por gramo”, apunta el investigador.

Estos valores son coherentes con los encontrados en otras galaxias, pero ahora se extienden a objetos en los que la medida no está sesgada, subraya Jorge Sánchez.

“Futuras simulaciones cosmológicas que consideren una alta probabilidad de interacción entre partículas de materia oscura serán esenciales para explorar cómo estas colisiones ultrararas dan forma a las galaxias a lo largo del tiempo cósmico”, señala el investigador.

Además, añade que esos estudios podrían ayudar "a refinar nuestra comprensión de la materia oscura y, en última instancia, de las fuerzas fundamentales que rigen el Universo".