Ciencia | ¿Qué pasa con la materia oscura?

El día de la materia oscura se celebró el 31 de octubre y preparamos un compilado de informaciones que te ayudarán a comprenderla un poco más.
Es importante saber de la materia oscura para comprender las dinámicas del universo: el movimiento de los cuerpos celestes, la inercia, el big bang. | Fuente: NASA

(Agencia N+1/ Daniel Meza).  La última semana de octubre se celebró el día de la materia oscura. Por ello, hemos preparado un especial con todo lo que hemos aprendido sobre ella en los últimos tiempos. Desde qué es, por qué es importante, hasta lo que nos espera sobre ese algo que sabemos que existe pero aun no sabemos definir, como bien ha dicho Neil deGrasse Tyson.

Qué es la materia oscura

El universo está compuesto por galaxias, estrellas, planetas, cometas, agujeros negros, y asteroides que hoy pueden ser localizados con facilidad desde la Tierra. Pero hay una enorme parte que se mantiene escurridiza y que ni siquiera se sabe bien de qué se trata. Es la materia oscura, que forma el 27% del universo y afecta el surgimiento y la rotación de las galaxias. Sin galaxias, no habría estrellas. Sin estrellas, no habría planetas. Y sin planetas, no habría vida.

De qué está compuesta

El modelo cosmológico más aceptado actualmente plantea que la conformarían partículas con una vida media muy larga, que sean “pesadas” y, obviamente, que no interactúan electromagnéticamente. Hay varias partículas candidatas que serían parte de la materia oscura. Hasta ahora ninguna de las partículas que se han postulado es totalmente adecuada. Los neutrinos tienen el problema de que por su masa serían candidatos a materia oscura caliente o tibia. Las candidatas todavía en carrera son las llamadas Partículas Masivas que Interactúan Débilmente, más conocidas por su sigla en inglés WIMPs.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, está inmersa en un halo de materia oscura. | Fuente: NASA

Si no se puede ver ni tocar, cómo se piensa detectarla

Hay distintas maneras para intentar “medir” o detectar la materia oscura. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, está inmersa en un halo de materia oscura. Al usar detectores especiales, podría lograrse la detección directa de materia oscura. Este tipo de experimento está en minas en desuso a mucha profundidad, y constan de tanques con gases nobles. Estos experimentos esperan poder detectar el sutil paso de una partícula de materia oscura por ellos. Pero aun no se ha obtenido datos comprobadamente fuera del error y reproducibles.

Uno de ellos es el detector LUX-Zeplin (LZ), una colaboración internacional en el Laboratorio Berlekey (EEUU). Otro es el Gran Colisionador de Hadrones, y está también el Xenon Dark Matter Search Experiment (detalles más abajo). 

En los últimos tiempos, numerosas publicaciones que dan cuenta de una forma de detección indirecta: la señal de aniquilación de partículas de materia oscura. Para identificar esa señal, los estudios apuntan al centro de la Vía Láctea, o bien hacia galaxias enanas, cuya composición estaría dominada por materia oscura. Están también los análisis sobre el exceso de radiación gamma detectados por el Fermi-LAT. 

Vera Rubin observa con un microscopio. | Fuente: BBC

Quién la “descubrió”

Fue Vera Rubin, quien hoy tendría 89 años. Muchos coinciden en que la científica mereció el Nobel por demostrar la existencia de la materia oscura. Actualmente, el máximo premio solo lo han obtenido dos mujeres desde 1901: Marie Curie y Maria Goeppert Mayer. En 1974, Rubin descubrió que las estrellas en los bordes de las galaxias se movían más rápido de lo esperado.

Los cálculos de gravedad, que realizó utilizando solo materia visible en las galaxias, mostraron que las estrellas exteriores debían moverse más lentamente. En su opinión, las estrellas más externas giraban demasiado rápido como para que la gravedad fuera todo lo que mantuviese la galaxia unida, y eso significaba que tenía que haber al menos diez veces más materia oscura, una masa que no emite luz, que materia visible. De sus cálculos provinieron los actuales estimados: actualmente, se conoce que el 27% del universo está formado por esta materia invisible, y solo un 5% por materia visible. 

El mapa azul revela la densidad de la materia oscura como se deduce del patrón de distorsiones débiles vistas en las galaxias de fondo por el Telescopio Espacial Hubble | Fuente: Philosophical Transactions of the Royal Society A
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