Una técnica utilizada habitualmente para estudiar agujeros negros supermasivos podría abrir una nueva ventana hacia uno de los mayores misterios del universo: la distribución de la materia oscura.

Investigadores de Virginia Tech propusieron utilizar el llamado mapeo por reverberación para estimar cómo cambia la masa alrededor de los agujeros negros ubicados en el centro de galaxias activas. Al aplicar el método a 14 objetos, encontraron que cinco mostraban indicios de materia adicional que no podía explicarse únicamente por el agujero negro central.

Los resultados son compatibles con la posible existencia de concentraciones de materia oscura en regiones situadas a menos de un pársec de estos gigantes cósmicos. Sin embargo, los científicos aclaran que todavía no se trata de una detección definitiva.

Medir lo invisible mediante ecos de luz

La materia oscura no emite, refleja ni absorbe luz, por lo que no puede observarse directamente con telescopios. Su presencia se deduce principalmente mediante los efectos gravitacionales que produce sobre estrellas, galaxias y otras formas de materia visible.

Para buscarla cerca de los agujeros negros, el equipo recurrió al mapeo por reverberación. Esta técnica observa las variaciones de luz generadas por el disco de acreción, una región de gas y plasma extremadamente caliente que rodea ciertos agujeros negros.

Cuando el disco cambia de brillo, la radiación viaja hacia nubes de gas más alejadas, que posteriormente emiten una respuesta luminosa. Al medir el retraso entre ambas señales, los astrónomos pueden calcular la distancia de esas nubes al centro galáctico.

La velocidad del gas y su distancia permiten estimar la masa contenida dentro de diferentes regiones. Si la masa calculada aumenta al alejarse del agujero negro más de lo esperado por la materia visible, podría existir una fuente gravitacional adicional.

Cinco galaxias mostraron señales interesantes

En cinco de los 14 núcleos galácticos estudiados, la masa estimada aumentaba con la distancia de una forma compatible con un componente invisible adicional. El perfil conjunto favoreció una distribución de materia oscura cuya densidad disminuye conforme aumenta la distancia al agujero negro.

Este comportamiento coincide parcialmente con modelos que predicen acumulaciones de materia oscura alrededor de agujeros negros supermasivos, modificadas con el tiempo por sus interacciones gravitacionales con las estrellas cercanas.

No obstante, la evidencia todavía es limitada. Dos objetos presentaron señales más relevantes, mientras que los otros tres mostraron únicamente indicios débiles. Además, la cantidad de materia oscura sugerida por los modelos fue mayor que la prevista teóricamente, lo que podría señalar problemas en las mediciones o simplificaciones en el modelo utilizado.

Una prueba de concepto, no una detección

Los propios investigadores reconocen que las mediciones actuales contienen incertidumbres sistemáticas considerables. Por ello, el estudio demuestra principalmente que la técnica podría utilizarse para investigar materia oscura en escalas subparsec, regiones extremadamente pequeñas desde una perspectiva galáctica.

Futuras campañas que observen múltiples líneas de emisión con mayor precisión podrían confirmar si la masa adicional realmente corresponde a materia oscura o si tiene otra explicación astrofísica.

Aunque todavía no ofrece una respuesta definitiva, el trabajo presenta una forma prometedora de utilizar la luz de la materia visible para estudiar aquello que permanece completamente invisible.