El universo visible —galaxias, cúmulos, estrellas— descansa sobre una estructura que no podemos observar directamente. Esa arquitectura invisible está formada por halos de materia oscura: concentraciones gravitatorias que rodean galaxias y cúmulos y que actúan como el auténtico “andamiaje” cósmico.
Un equipo del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha logrado el censo más preciso hasta la fecha de estos halos a lo largo de toda la historia cósmica. El resultado, publicado en Astronomy & Astrophysics Letters, introduce un modelo teórico denominado GPS que funciona como una especie de sistema de posicionamiento para la materia oscura.
Qué es exactamente lo que han medido
El registro obtenido no es una lista de objetos individuales, sino algo más sofisticado: la llamada “función de masa de los halos”. Esta herramienta matemática describe cuántos halos de materia oscura existen en cada rango de masa en una época concreta del universo.
No todos los halos son iguales. Algunos albergan galaxias pequeñas; otros contienen sistemas como la Vía Láctea; los más masivos pueden reunir cúmulos con cientos o miles de galaxias. Saber cuántos existen y cómo evolucionan en el tiempo es clave para conectar observaciones con modelos cosmológicos.
Hasta ahora, las aproximaciones disponibles presentaban limitaciones significativas, especialmente en los extremos de masa. En el universo primitivo, las desviaciones podían alcanzar hasta un 80%. El nuevo modelo reduce esas discrepancias hasta situarlas en torno al 10–20%, manteniendo alta precisión durante casi toda la historia cósmica.
Un modelo que incorpora la complejidad real del universo
La clave del avance está en una idea aparentemente sencilla: la materia no se agrupa en esferas perfectas. Los halos son estructuras irregulares y complejas, moldeadas por colapsos gravitatorios no lineales.
Al incorporar esta realidad física, el modelo GPS describe con mayor fidelidad cómo se forman los halos de materia oscura y, en consecuencia, cómo nacen y evolucionan las galaxias. La mejora no es meramente estadística: redefine la base sobre la que se interpretan grandes observaciones astronómicas.
Para validar el modelo, el equipo lo contrastó con Uchuu —que significa “universo” en japonés—, una de las simulaciones cosmológicas más completas realizadas hasta ahora. Ejecutada en el superordenador Fugaku, en Japón, esta simulación reproduce la evolución del universo con un nivel de detalle extraordinario. Los catálogos generados están disponibles públicamente en la base de datos Skies & Universes.
Por qué esto importa ahora
La precisión en el censo de halos no es un ejercicio abstracto. Telescopios como el James Webb Space Telescope observan galaxias muy lejanas, formadas en las primeras etapas del universo. Para interpretar esos datos es imprescindible saber cuántos halos deberían existir en cada momento y con qué masa.
Lo mismo ocurre con grandes cartografiados del cielo como DESI, cuyo objetivo es reconstruir la distribución de materia a gran escala y entender la naturaleza de la energía oscura. Un modelo más preciso permite comprobar si nuestra descripción del universo —incluyendo materia y energía oscuras— se ajusta realmente a los datos.
El modelo GPS ya está disponible para la comunidad científica internacional, facilitando su incorporación en análisis y simulaciones futuras.
Un mapa invisible que se vuelve más nítido
La materia oscura sigue siendo invisible. No emite luz ni interactúa con la radiación de forma detectable. Sin embargo, su huella gravitatoria determina la arquitectura del cosmos.
Refinar el mapa de esos halos equivale a mejorar la cartografía del universo mismo. No se trata solo de contar estructuras, sino de entender el ritmo al que emergieron y cómo moldearon las galaxias que hoy observamos.
El nuevo “GPS cósmico” no detecta la materia oscura directamente. Pero nos acerca, con más precisión que nunca, al esqueleto profundo que sostiene el universo visible.
