Cuando el astrofísico teórico Charles Keeton, de la Universidad Rutgers, vio por primera vez una extraña imagen enviada por uno de sus colegas, quedó completamente desconcertado.

“¿Alguna vez viste una cruz de Einstein con una imagen en el centro?”, le preguntó el investigador Andrew Baker, refiriéndose a una configuración cósmica extremadamente rara.

La respuesta fue inmediata: no.

“Pensé: eso no debería ocurrir. No puedes obtener una quinta imagen en el centro a menos que algo muy extraño esté sucediendo con la masa que curva la luz”, recordó Keeton.

La anomalía reveló un enorme halo de materia oscura

Una cruz de Einstein es un fenómeno astronómico poco común que ocurre cuando la gravedad de galaxias situadas en primer plano desvía y multiplica la luz de una galaxia mucho más lejana, creando cuatro imágenes visibles.

Sin embargo, este caso era distinto.

Además de las cuatro imágenes habituales, apareció una quinta imagen justo en el centro de la formación. Esa anomalía indicaba la presencia de algo invisible: un gigantesco halo de materia oscura.

El hallazgo fue realizado por un equipo internacional de científicos y publicado en la revista The Astrophysical Journal.

La materia oscura constituye gran parte del universo, aunque no puede observarse directamente.

“Sabemos que existe únicamente por la forma en que afecta a las cosas visibles, como la manera en que desvía la luz de galaxias lejanas. Este descubrimiento nos brinda una oportunidad excepcional para estudiar esa estructura invisible con muchísimo detalle”, explicó Baker.

Todo comenzó con una observación en Francia

El primer indicio apareció cuando el astrónomo francés Pierre Cox, investigador del Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia, examinaba datos obtenidos por el sistema de radiotelescopios NOEMA, ubicado en los Alpes franceses.

“Pensamos: ‘¿Qué es esto?’”, contó Cox.

“La imagen parecía una cruz, pero además tenía una figura brillante en el centro. Jamás había visto algo así”.

El equipo estaba estudiando una galaxia lejana y cubierta de polvo llamada HerS-3. Utilizando NOEMA y el observatorio ALMA en Chile, los científicos observaron que la luz de esa galaxia se dividía en cinco imágenes en lugar de cuatro.

Al principio sospecharon que podía tratarse de un error instrumental.

“Intentamos eliminarla. Pensamos que era un fallo del sistema. Pero la quinta imagen seguía ahí”, explicó Cox.

Las simulaciones revelaron lo invisible

Keeton y la estudiante doctoral Lana Eid realizaron complejos modelos computacionales de lente gravitacional para intentar explicar el fenómeno.

Sin embargo, las cuatro galaxias visibles responsables de curvar la luz no bastaban para reproducir la extraña estructura observada.

Solo cuando añadieron una enorme masa invisible al modelo —un halo de materia oscura— las simulaciones comenzaron a coincidir perfectamente con las observaciones reales.

“Probamos todas las configuraciones razonables usando únicamente galaxias visibles y ninguna funcionaba. La única forma de que las matemáticas y la física encajaran era agregando un halo de materia oscura”, afirmó Keeton.

“Ese es el poder de los modelos: permiten descubrir aquello que no podemos ver”.

Una auténtica “laboratorio cósmico”

Los investigadores explican que esta configuración no solo es visualmente impactante, sino también extremadamente valiosa para la ciencia.

El efecto de lente gravitacional amplifica la galaxia situada al fondo, permitiendo estudiar su estructura con mucho más detalle de lo habitual. Al mismo tiempo, ofrece una oportunidad única para investigar la distribución de materia oscura alrededor de las galaxias del primer plano.

“Este sistema funciona como un laboratorio natural. Podemos estudiar tanto la galaxia distante como la materia invisible que curva su luz”, señaló Cox.

Por su parte, Lana Eid describió el proyecto como una experiencia fascinante desde el inicio.

“Me emocionó participar en esta investigación siendo estudiante de posgrado. El sistema se volvía cada vez más intrigante a medida que nuestros modelos evolucionaban”, comentó.

Los científicos ya hicieron nuevas predicciones

El equipo incluso predijo que futuras observaciones podrían revelar características adicionales, como corrientes de gas saliendo de la galaxia distante.

Si esas predicciones se confirman, reforzarían enormemente la validez de sus modelos. Y si no ocurre, los científicos aseguran que igualmente obtendrán información valiosa.

“Es una predicción que puede refutarse. Si observamos y no aparece, tendremos que volver al punto de partida. Así funciona la ciencia”, concluyó Keeton.

Conclusión

La detección de esta extraña cruz de Einstein con una quinta imagen central podría convertirse en uno de los hallazgos más importantes recientes sobre la materia oscura. Gracias a esta rara alineación cósmica, los astrónomos obtuvieron una nueva ventana para estudiar estructuras invisibles que dominan el universo, demostrando una vez más que todavía existen fenómenos capaces de desafiar incluso las expectativas de la física moderna.