Materia oscura

Materia Oscura


¿Qué es la materia oscura?
En principio, ni los físicos lo saben. La materia oscura es algo que “debería estar allí” para que los modelos cierren. Lo cierto es que cuando los astrónomos miran hacia el espacio, se encuentran con que este está lleno de millones y millones deobjetos celestes. Pero esos objetos están separados por billones y billones de años luz de distancia, y sólo forman un 4,6% de todo lo que existe en el Universo.
Es decir, todo lo que conocemos, la materia formada por átomos que vemos y estudiamos, y apenas entendemos, es una pequeña parte de lo que los físicos suponen que existe fuera del planeta. Para explicar el movimiento “rápido” delas galaxias observadas en los cúmulos estelares (un movimiento extraño) es necesaria la existencia de una variable que no estamos viendo porque no interactúa con la luz ni la radiación electromagnética: la materia oscura.
A pesar de que la existencia de la materia oscura fue inferida por muchas observaciones astronómicas, no se sabe mucho más, ni siquiera su naturaleza, de qué puede estar hecha. Desde 1933,cuando la hipotética materia oscura fue postulada por primera vez, su naturaleza intentó explicarse de muchas formas, basándose en la observación de extraños objetos celestes como los agujeros negros y las enanas marrones.

Actualmente, se cree que la materia oscura podría estar formada por una o más partículas elementales que no serían ni los electrones, ni protones, neurones o neutrinos. Sehabla de partículas hipotéticas, como los neutrinos estériles, los axiones, y, especialmente, los WIMPs, Weakly Interacting Massive Particles, partículas de masa que interactúan débilmente. Se especula que la materia oscura posee mucha más masa en el Universo que la materia conocida por nosotros (de la que estamos hechos). Dentro de la hipótesis actual, el Universo estaría compuesto en un 4,6% demateria ordinaria, en un 23% de materia oscura, y en un 72% de energía oscura, otro tipo de masa totalmente desconocida e hipotética que según los físicos podría existir desde el Big Bang.

Primeras evidencias de materia oscura
    Desde los años treinta se sabe que las velocidades peculiares de las galaxias en cúmulos corresponden a una masa total del cúmulo de aproximadamente un orden demagnitud mayor que el total de toda la materia luminosa observada dentro de las propias galaxias. ¿Cómo se sabe esto?. Hay una maneras simple de hacer una estimación de la masa del cúmulo. La única fuerza apreciable entre las galaxias de un cúmulo es la gravedad. Cuanto mayor sea la masa de un cúmulo, las galaxias exteriores estarán sometidas a una mayor fuerza graviatoria total y por tanto a una mayoraceleración, alcanzando mayores velocidades. Por tanto, la velocidad media de las galaxias de un cúmulo es una medida de su masa. Este mismo argumento nos permite calcular la masa utilizando medidas de las mayores velocidades que se observan en el cúmulo. Éstas no pueden ser mucho mayores que la velocidad de escape, o en caso contrario las galaxias se habrían alejado del cúmulo.
    Siempre porsupuesto, una idea simple en astronomía suele estar acompañada de dificultades observacionales. En este caso, desde luego que no podemos observar las galaxias moviéndose realmente. Sólo podemos obtener una instantánea del cúmulo junto con una medida, a través del desplazamiento doppler, de las velocidades peculiares de cada galaxia. Pero podría pasar que las galaxias con velocidades más elevadasestuvieran realmente escapando del cúmulo, o que no pertenezcan realmente a éste, o que simplemente sean galaxias de fondo atravesando la franja del cielo donde está el cúmulo.
Evidencias aún más rotundas
    También, desde los años sesenta se ha observado una situación similar en las partes exteriores de las galaxias espirales y al menos en algunas elípticas. Si imaginamos una galaxia a modo...