No emite luz y es mil millones de veces más lejano: así han descubierto el objeto más pequeño del universo

Un equipo de astrónomos han detectado el objeto más pequeño jamás observado únicamente a través de su influencia gravitacional. Se trata de una masa de alrededor de un millón de soles, situada a miles de millones de años luz de la Tierra, cuya existencia ha podido confirmarse sin emitir ninguna luz propia. El hallazgo, publicado en la revista Nature Astronomy, representa una de las detecciones más precisas logradas hasta ahora mediante lente gravitacional, y abre una nueva ventana para estudiar la materia oscura y las estructuras más diminutas del universo.

Un diminuto gigante cósmico descubierto por su gravedad

El descubrimiento se produjo al analizar el sistema JVAS B1938+666, una conocida lente gravitacional compuesta por una galaxia que actúa como “lupa” y una fuente de radio mucho más lejana. La luz de esta última se ve curvada por la gravedad de la galaxia intermedia, produciendo un arco de radiación detectable con radiotelescopios. Sin embargo, una ligera distorsión en ese arco delató la presencia de una concentración de masa invisible: el objeto más pequeño jamás detectado en este tipo de sistemas.

Tecnología de precisión para ver lo invisible

El equipo internacional de investigadores, dirigido por D. M. Powell, utilizó observaciones a 1,7 gigahercios combinando la red estadounidense VLBA y la European VLBI Network (EVN), dos de los sistemas de radiointerferometría más precisos del mundo. La resolución angular obtenida, del orden de milisegundos de arco, permitió reconstruir el mapa de masa con un nivel de detalle inédito. El análisis estadístico alcanzó una significancia de 26 sigmas, un valor excepcional en ciencia que equivale a una probabilidad de error prácticamente nula.

Según los modelos empleados, el objeto contiene una masa equivalente a 1,13 millones de veces la del Sol concentrada dentro de un radio de 80 pársecs (unos 260 años luz). Este tamaño lo sitúa muy por debajo de las galaxias más pequeñas conocidas, y también de los cúmulos estelares o enanas compactas. Su densidad, notablemente alta, descarta que se trate de una estructura difusa y apunta a una naturaleza excepcionalmente concentrada.

Un candidato a halo oscuro ultracompacto

Los autores descartan que sea un agujero negro o un cúmulo globular, aunque no se excluye un enano ultracompacto ni un halo oscuro ultradenso. Podría tratarse de un halo de materia oscura ultracompacto, una concentración residual de los primeros instantes del universo que nunca formó estrellas. Otra posibilidad es que sea un objeto no luminoso, como una enana muy densa o un cúmulo apagado; aunque ninguna explicación encaja por completo con su masa y densidad observadas. En cualquier caso, el hallazgo confirma que las lentes gravitacionales pueden revelar masas minúsculas en escalas cosmológicas sin necesidad de detectar su radiación.

Una nueva frontera para la materia oscura

Desde el punto de vista cosmológico, el descubrimiento tiene un valor excepcional. Las simulaciones del modelo Lambda-Cold Dark Matter predicen la existencia de miles de halos de materia oscura de distintas masas, muchos de ellos imposibles de observar directamente. Este nuevo dato permite comprobar si la distribución de esas estructuras pequeñas coincide con lo que los modelos teóricos anticipan. Si se confirmara que son más densas o numerosas de lo esperado, podrían replantearse aspectos fundamentales sobre la naturaleza de la materia oscura.

Hasta ahora, las técnicas de lente gravitacional solo habían permitido identificar concentraciones de masa de entre cien millones y mil millones de soles. Este nuevo objeto reduce ese límite hasta una escala cien veces menor, lo que demuestra el potencial de la radiointerferometría para explorar regiones del universo antes inaccesibles. “Estamos aprendiendo a ver lo invisible”, explican los autores, que destacan que este avance es fruto del refinamiento de los modelos de reconstrucción de masa y de la precisión instrumental alcanzada por la VLBI.

El equipo planea continuar la búsqueda de otros objetos similares en distintas lentes gravitacionales, con el objetivo de trazar un mapa más detallado de la materia oscura en el universo lejano. Cada nueva detección permitirá comprobar si estos cúmulos diminutos son comunes o excepcionales, y cómo influyen en la evolución de las galaxias. Si los astrónomos consiguen multiplicar los casos observados, podrán, por primera vez, estudiar la arquitectura invisible del cosmos con la misma precisión con la que hoy se analizan las estrellas visibles.