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Materia oscura más repelente que nunca

Si los humanos tuviéramos que dar las gracias por todos los sucesos desconocidos a los que le debemos la vida no sabríamos por dónde empezar. Está el misterio de cómo un mono erguido y debilucho consiguió apoderarse de la Tierra, la incógnita de cómo se formó el ADN autoreplicante que da la vida, la aparición de un planeta con agua y atmósfera que nos protege de una aniquilación casi instantánea…

Mucho antes que todo esto, cuando el universo aún era joven, una sustancia totalmente desconocida comenzó a arropar a la materia convencional, la que compone el polvo, las rocas y las estrellas. Los físicos la llaman materia oscura porque no emite luz y por tanto no pueden verla ni con el mayor telescopio del mundo. Sí saben que es cinco veces más abundante que la materia corriente y que todas las galaxias existen dentro de un gran cúmulo de materia oscura que las mantiene unidas con su empuje gravitatorio y evita que se desmenucen en el espacio. Una cosa más está clara: todos deberíamos dar las gracias por la materia oscura.

“La vida no sería posible sin materia oscura, es como el pegamento que hace las galaxias habitables”, resume Richard Massey, físico y matemático de la Universidad de Durham, en Reino Unido. Massey publica, junto a otros 21 científicos de varios países, un estudio que sugiere que la materia oscura no es tan oscura después de todo. Su trabajo ha seguido de cerca el choque de cuatro galaxias en una región del universo que está a 1.300 millones de años luz. En una de ellas, el cúmulo de materia oscura que la envolvía ha salido misteriosamente despedido tras el choque y ha quedado rezagado unos 5.000 años luz. Hasta ahora se pensaba que la materia oscura solo interactúa con la materia a través de la fuerza de la gravedad y nunca se había observado que reaccione consigo misma generando repulsión, como harían dos partículas con la misma carga al encontrarse.

Las cortinas de la ducha

“Esta es la primera vez que alguien ha hecho una media tan precisa de dónde va a parar la materia oscura después de un choque así”, detalla Massey. Su trabajo, publicado ayer en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ha usado observaciones del telescopio espacial Hubble y el Telescopio Muy Grande de Chile. Con ellos han podido calcular la situación de la materia oscura gracias a que la colisión ha sucedido justo delante de otra galaxia más lejana. Su luz de fondo se ve afectada por la fuerza gravitatoria de la materia oscura y permite calcular su situación. “Es como cuando vemos la silueta de una persona detrás de las cortinas de la ducha si en el fondo hay una ventana por la que entra el sol”, ilustra Massey. Su equipo concluye que sus observaciones aportan las primeras evidencias de que la materia oscura no solo responde a las leyes de la gravedad, sino también a otras desconocidas, aunque no del todo sorprendentes. “Hay muchas teorías que mantienen que la materia oscura debería hacer este tipo de cosas”, explica el físico. Entre ellas está la supersimetría, que predice que cada partícula de materia conocida tiene una gemela supersimétrica desconocida. Entre esas partículas estaría la materia oscura. “Probablemente las partículas de materia oscura interactúen entre sí y se repelan como hacen dos electrones, pero con mucha menos fuerza”. Su equipo ha simulado el choque entre galaxias con un superordenador en busca de otro fenómeno alternativo que pueda explicar el desgajamiento de la materia oscura de su galaxia. “Aún no lo hemos encontrado”, reconoce Massey.

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Estudios anteriores habían observado choques similares y en todos ellos la materia oscura acababa justo donde debería estar, con su galaxia. De hecho, este mismo año Massey y su equipo publicaron un estudio en el que observaban que la materia oscura parece más pasiva incluso de lo que se pensaba cuando suceden choques entre agrupaciones compuestas de miles de galaxias. Ahora aprecian justo lo contrario cuando se estudian choques al nivel de galaxias individuales. Para estar seguros de sus resultados, el equipo quiere usar el Hubble y el VLT para volver a observar la agrupación de galaxias Abell 3827 y comprobar si ha sucedido lo mismo en las otras tres que también chocaron. Más allá, habrá que esperar a que haya una alineación entre galaxias tan precisa como la que ellos encontraron, algo que no será fácil, según Massey. “El telescopio espacial Hubble cumple ahora 25 años y en todo ese tiempo solo hemos podido ver uno de estos alineamientos”.

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Imagen del cúmulo de galaxias Abell 3827 tomada por el ‘Hubble’. / ESO/R. MASSEY

Luis Álvarez-Gaumé, físico teórico del CERN, aporta una opinión independiente sobre el estudio. «Está claro que sabemos muy poco sobre la materia oscura, pero muchos de los candidatos que aparecen en bastantes teorías tienen interacciones débiles que pueden dar lugar a fenómenos astrofísicos interesantes», señala. En el estudio, los autores «ponen una cota sobre la intensidad de las interacciones dentro de la materia oscura», lo que puede ser «interesante», opina. Ahora, queda comprobar si lo observado se repite en otros rincones del cosmos o cuando el mayor acelerador de partículas del mundo, el LHC, comience a dar nuevos resultados científicos.

El alucinante hombre de Altamura

Sólo un puñado de personas en todo el mundo ha tenido el privilegio de mirarle cara a cara. En 1993, un equipo de espeleólogos buscaba nuevas cuevas cerca de Altamura, una ciudad de unos 70.000 habitantes en el sur de Italia, muy cerca del tacón de la bota que forma la península. Tras bajar por una chimenea vertical de unos 15 metros encontraron tres pasillos. El del centro tenía unos 20 metros de largo. Cuando entraron, las lámparas de carburo iluminaron las paredes cubiertas de huesos de animales atrapados entre estalactitas y estalagmitas. Al final del pasillo había una pequeña cámara donde, desde una columna de material calcáreo, los exploradores descubrieron la alucinante calavera del hombre de Altamura, uno de los fósiles humanos más espectaculares del mundo.

Los científicos que bajaron a la cueva siguiendo a los espeleólogos tomaron algunas fotografías, vídeos y describieron sucintamente el hallazgo. Probablemente, dijeron, se trataba de un hombre adulto que cayó a un pozo en el que había multitud de animales muertos. Sobrevivió a la caída, pero quedó paralizado y acabó muriéndose de hambre. No sabían de qué especie era ni tampoco cuándo vivió. Sí comprobaron que bajo el cráneo, también sepultados en una tumba de mineral, había muchos otros huesos del mismo individuo, imposibles de sacar sin dañar el extrañísimo conjunto.

Creemos que es el esqueleto más completo y antiguo de un neandertal

Poco después el hombre de Altamura se convirtió en un “monumento intocable”. Las autoridades locales y regionales decidieron restringir la entrada a la cueva de Lamalunga y el excepcional hallazgo cayó en el más injusto de los olvidos, recuerda Giorgio Manzi, investigador de la Universidad de Roma La Sapienza. Ahora, más de 20 años después del descubrimiento, este paleoantropólogo italiano lidera un nuevo proyecto científico para intentar averiguar quién era el hombre de Altamura.

Manzi y otros investigadores han vuelto a bajar a la cueva y, con la ayuda de un brazo robótico, han extraído un pequeño fragmento del omóplato del homínido. David Caramelli, experto en genética de la Universidad de Florencia y colaborador de Manzi, perforó el hueso con un taladro y envió un poco de polvo a su amigo Carles Lalueza-Fox. Este paleoantropólogo español había sido uno de los expertos capaces de secuenciar el genoma del neandertal y ahora debía intentar extraer algo de ADN de este fósil. Era un más difícil todavía pues, a juzgar por las pocas fotos y vídeos grabados del cráneo, este humano podía tener hasta 400.000 años, una eternidad que suele aniquilar todo rastro de material genético. Mientras, otro equipo de Australia analizó una de las pequeñas formaciones calcáreas que había encima del hueso para intentar datarlo.

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Extracción del fragmento de omóplato / Ministero dei beni e delle attività culturali e del turismo-Soprintendenza Archeologia della Puglia

Los resultados, publicados recientemente en el Journal of Human Evolution, arrojan unos resultados espectaculares. El hombre de Altamura vivió hace entre 130.000 y 172.000 años y su ADN demuestra que sin duda era un neandertal. “Creemos que es el esqueleto más completo y antiguo de un neandertal y además se trata del ADN más antiguo de esta especie que se ha obtenido nunca”, resalta Caramelli. La cueva ha actuado como una cápsula del tiempo, aunque aún no se sabe si podrá rescatarse suficiente ADN como para responder todas las preguntas que quedan abiertas.

La resurrección científica del hombre de Altamura también ha removido la cuestión de qué hacer con este tipo de hallazgos. Un océano de tiempo y el goteo lento del agua han cubierto parte del cráneo y el resto del esqueleto con pequeñas formaciones calcáreas en forma de coral hasta convertirlo en un ejemplar único. Los científicos creen que si se sacan los restos pueden responder muchas más preguntas sobre los neandertales, una especie tan cercana a la nuestra que llegamos a tener hijos fértiles con ellos antes de que se extinguieran, hace unos 30.000 años. Pero para hacerlo deben destruir parte del conjunto.

Un caso complejo

Manzi reconoce que hay políticos regionales y locales y también parte de la sociedad que siguen viendo al hombre de Altamura como un monumento y apoyan dejarlo tal y como está. A su equipo le interesa sobre todo el cráneo, que, por su antigüedad y conservación, es único en Europa. Pero para estudiarlo habría que extraerlo de la gran columna de calcita en la que está sepultado y después eliminar los bultos que lo recubren con un vibroincisor, un martillo hidráulico en miniatura que hay que manejar con destreza para no dañar el fósil y que no limpia del todo las impurezas, explica Antonio Rosas, experto en neandertales del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). Para este experto, que también ha participado en el rescate de fósiles de neandertales asturianos para la secuenciación del genoma neandertal, “si se saca este fósil dejará de ser único” para convertirse en “un neandertal más”.

Los coordinadores científicos del proyecto no tienen dudas. “El único modo de conocer bien los restos es estudiarlos y para hacerlo hay que sacarlos”, resume Manzi. “Es posible extraer los huesos sin destruirlos, si no nos arriesgamos a pasar otros 20 años sin que la comunidad científica pueda estudiar estos restos y, peor aún, la cueva podría quedar cerrada por movimientos de tierra y los perderíamos para siempre”, expone Caramelli. La opción de convertir el yacimiento en un museo es imposible, dada su inaccesibilidad, por eso quieren sacar parte de los huesos y exhibirlos en un centro especializado en la misma Altamura.

Manzi y Caramelli ya tienen un plan detallado para estudiar el estado de conservación y microclima de la cueva y después extraer parte de los fósiles, siempre con el permiso de las autoridades locales y de la región de Puglia. No será antes de un año y quizás se tarden dos o más, pero es viable, dice Manzi. Al fin y al cabo, señala, el trabajo no es tan difícil como el que ya se ha hecho en Sudáfrica para rescatar a Little Foot, un fósil engastado en roca más dura que hace apenas unas semanas puso patas arriba el árbol genealógico de todos los humanos.