Los flujos estelares revelan la forma de los halos invisibles

Original: "Constraints on the population level distribution of nearby Dark Matter halo shapes with extragalactic streams"

· David Chemaly, Elisabeth Sola, Sergey Koposov, HanYuan Zhang, Vasily Belokurov, Denis Erkal

arXiv:2607.05510v1 · 2026-07-06 · CC BY · ⏱ 2 min · Galaxies

El análisis de los flujos estelares más allá de nuestra Galaxia mostró que la materia oscura no forma esferas, sino figuras ligeramente achatadas.

Abstract

Las corrientes estelares son como ríos luminosos que rodean montañas invisibles de materia oscura. Al estudiar las curvas de estas corrientes en galaxias lejanas, los científicos descubrieron que los halos oscuros están achatados como una calabaza. Esto ayuda a entender cómo está estructurado el Universo. ¿Te imaginas qué veríamos si pudiéramos asomarnos tras el velo de la oscuridad?

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Alrededor de las galaxias hay nubes de materia oscura, una sustancia invisible que no emite luz pero atrae todo lo que la rodea. Los astrónomos observan los flujos estelares: largas hileras de estrellas que alguna vez fueron parte de galaxias satélite destruidas. Estos flujos se extienden por el cielo como migas galácticas, mostrando el camino de órbitas pasadas. Son como hilillos de pintura que rodean barreras invisibles. Por las curvas de estos hilillos se puede deducir la forma de lo que los deforma, es decir, la forma del halo de materia oscura.

La materia oscura constituye alrededor del 85% de toda la materia del Universo, pero aún nadie sabe de qué está hecha exactamente.

Los científicos utilizaron datos del catálogo STRRINGS, que recopila 32 de estos flujos en galaxias cercanas. Mediante complejos cálculos que comparan los arcos reales con modelos informáticos, descubrieron que los halos están en promedio achatados, como una calabaza, con un espesor medio de 0,72 respecto al diámetro. Los halos perfectamente redondos quedan casi descartados. Este trabajo comenzó con pioneros: Fritz Zwicky fue el primero en sospechar la existencia de masa oculta, y Vera Rubin demostró su influencia en la rotación de las galaxias. Edwin Hubble descubrió el propio mundo de las galaxias. Ahora vemos que sus armazones invisibles no son esferas perfectas.

La forma del halo afecta a los experimentos de búsqueda de partículas de materia oscura en la Tierra: si es achatada, su densidad cerca de nosotros puede diferir del caso esférico.

Esta forma concuerda con las simulaciones de supercomputadora, donde se tiene en cuenta no solo la materia oscura, sino también el gas común y las estrellas. Esto es importante para todo el modelo cosmológico estándar: nuestra imagen del Big Bang y la expansión del Universo con energía oscura recibe una confirmación más. Así como la entropía en la naturaleza tiende al desorden, los procesos dinámicos suavizan con el tiempo la forma de los halos. Y métodos similares al análisis de lentes gravitacionales permiten «ver» lo invisible. En el futuro, nuevos sondeos del cielo añadirán miles de flujos, y sabremos mucho más sobre la materia oscura.

🎯 Hay cinco veces más materia oscura en el cosmos que materia ordinaria, esa de la que están hechas las personas, los planetas y las estrellas lejanas.

\log P(D|\theta) = -\frac{1}{2}\sum_{i=1}^N \left[ \frac{(r_{\rm model}^{i} - r_{\rm data}^{i})^2}{\sigma_{{\rm data},i}^2 + \sigma_{\rm sys}^2} + \log(2\pi(\sigma_{{\rm data},i}^2 + \sigma_{\rm sys}^2)) \right]

Función de verosimilitud extendida que compara datos del modelo con observaciones. A las incertidumbres instrumentales se suma una dispersión sistemática común σ_sys, que se ajusta a partir de los datos para compensar imperfecciones del modelo.

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