Marzo, 2026
Existen estructuras de materia oscura en el espacio que facilitan la formación y evolución de las galaxias. El Instituto de Astrofísica de Canarias (España) ha liderado un proyecto para registrar de forma precisa los anillos de esta sustancia cósmica en cada etapa del universo. El trabajo se basa en el desarrollo de un nuevo modelo, denominado GPS+, capaz de predecir cuántos halos de materia oscura existen en cada etapa de la historia cósmica.
En el universo existen enormes estructuras invisibles que rodean las galaxias y los cúmulos de galaxias. Son los halos de materia oscura, concentraciones de materia que no emite luz ni puede observarse directamente, pero cuya gravedad mantiene unidas a las galaxias y guía su formación. Estos halos actúan como el “andamiaje” del universo: en su interior se forman y evolucionan las galaxias.
Ahora, un equipo de cosmólogos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) —ambos españoles— ha logrado el censo más preciso hasta la fecha de estas estructuras a lo largo de los 13 800 millones de años de historia.
Este registro, que los cosmólogos denominan “función de masa de los halos”, no es una lista individual de objetos, sino una descripción matemática que revela cuántos halos de materia oscura existen en cada rango de masa en una época determinada del universo.
“Esto es importante porque no todos los halos son iguales: algunos albergan galaxias muy pequeñas; otros contienen galaxias como la Vía Láctea; y los más masivos pueden reunir enormes cúmulos con cientos o miles de galaxias”, explica Elena Fernández García, investigadora del IAA-CSIC y primera autora del artículo, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics Letters.
Este nuevo resultado se basa en el desarrollo de un modelo teórico denominado GPS+, que permite predecir con gran precisión la abundancia de halos de materia oscura en distintas etapas de la historia del universo.
Descripción más precisa
Este trabajo supone un avance significativo porque corrige las aproximaciones anteriores, que podían desviarse un 80 % cuando describían el universo primitivo.
El nuevo modelo reduce esas discrepancias, especialmente en los extremos de masa —donde las incertidumbres eran mayores—, hasta situarlas en torno al 10–20 %, manteniendo una alta precisión a lo largo de casi toda la historia cósmica.
“La clave está en una idea sencilla: la materia del universo no se agrupa para formar esferas perfectas, sino estructuras irregulares y complejas”, señala el investigador del IAC Juan Betancort. “Al incorporar esta realidad y otros detalles del proceso de colapso gravitatorio, el modelo GPS+ describe con mayor fidelidad cómo se forman los halos de materia oscura y cómo nacen y evolucionan las galaxias”.
Nuevas predicciones
Para comprobar la solidez de este modelo, el equipo lo contrastó con un conjunto de simulaciones cosmológicas japonés llamado Uchuu, que es uno de los más completos y precisos realizados hasta la fecha. Asimismo, inscribieron todos los halos de materia oscura catalogados en la base de datos Skies & Universes.
Estas simulaciones no sólo han servido para poner a prueba el modelo, sino también para mejorar las herramientas con las que interpretar las observaciones astronómicas actuales.
Las nuevas predicciones permitirán analizar con mayor precisión los datos obtenidos por telescopios como el James Webb Space Telescope, que observa galaxias muy lejanas —formadas durante las primeras etapas del universo—, así como los resultados de grandes cartografiados del cielo, como DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), cuyo objetivo es reconstruir la distribución de materia a gran escala del universo y conocer la naturaleza de la energía oscura.
“Disponer de un censo más exacto de los halos de materia oscura es clave para conectar esas observaciones con los modelos teóricos y comprobar si nuestra descripción del universo se ajusta a los datos”, sostiene Elena Fernández. Actualmente, el modelo GPS+ ya está disponible para la comunidad científica internacional, lo que facilitará su incorporación a futuros análisis y simulaciones. 
