Esta imagen del cúmulo de galaxias MACS J1206.2-0847 (MACS 1206 para abreviar) es parte de un amplio estudio realizado con el Telescopio Espacial Hubble.

Las formas distorsionadas del cúmulo son galaxias distantes a partir de las cuales se curva la luz por el tirón gravitacional de un material invisible denominado materia oscura dentro del cúmulo de galaxias. Este cúmulo es un objetivo inicial de este proyecto de investigación, que permitirá a los astrónomos elaborar mapas detallados de materia osucra en más cúmulos de galaxias que nunca antes.

Estos mapas se están utilizando en pruebas anteriores, pero sorprendentemente los resultados sugieren que la materia oscura es más densa en el interior de los cúmulos de lo que algunos modelos predecían. Esto podría significar que la formación del cúmulo de galaxias comenzó antes de lo que comúnmente se piensa.

El estudio multi-longitud de onda, denominado Cluster Lensing and Supernova Cluster survey with Hubble (CLASH), sondea, con una precisión sin precedentes, la distribución de materia oscura en 25 cúmulos masivos de galaxias. Hasta ahora, el equipo ha observado ya seis de los 25 cúmulos.

La materia oscura constituye el grueso de la masa del universo. Sin embargo, sólo puede ser detectado midiendo la gravedad que tira de la materia visible y curva el espacio como un espejo, de forma que la luz procedente de objetos distantes es distorsionada.

Los cúmulos de galaxias como MACS 1206 son laboratorios ideales para estudiar los efectos gravitacionales de la materia oscura, ya que son las estructuras más masivas del universo. Debido a su peso, los grupos actúan como lentes gigantes cósmicas, que distorsionan y doblan cualquier luz que pasa a través de ellos - un efecto conocido como lente gravitacional.

Los efectos lentes también pueden producir múltiples imágenes del mismo objeto distante, como es evidente en esta imagen del Hubble. En particular, el número y formas aparentes de las galaxias lejanas más allá de un cúmulo de galaxias se distorsionan cuando la luz pasa a través de éste, dando una medida visible de la cantidad de masa y cómo se distribuye. Las distorsiones son prueba de que el componente dominante de los cúmulos es la materia oscura. Las distorsiones serían mucho más débiles si la gravedad de las agrupaciones se produjera sólo a partir de las galaxias visibles en los cúmulos.

MACS 1206 se encuentra a 4.000 millones de años luz de la Tierra. La aguda visión del Hubble ayudó a los astrónomos de CLASH a descubrir 47 imágenes múltiples de 12 galaxias lejanas recién identificadas. Encontrar tantas imágenes múltiples en un cúmulo es una capacidad única de Hubble y la encuesta CLASH está optimizada para encontrarlas. Las nuevas observaciones se basan en trabajos anteriores del Hubble y de telescopios terrestres.