Materia y Energía Oscura

Materia y Energía Oscura
Xavier Amador
Ultima actualización: 26/Mar/2003
Resumen

Se plantea la problemática de la existencia de entidades físicas (materia y energía) totalmente desconocidas en el Universo, las cuales (de comprobarse su existencia de manera concluyente) constituirían el 96% de todo lo que existe en el Cosmos. A pesar de que la mayoría de la comunidad científica noduda de la existencia de tales entidades y de que la interpretación de los datos hasta ahora disponibles a favor de tales entidades es muy fuerte, los problemas que éstas originan sugieren que es necesario no perder de vista otras alternativas. La solución de éstos problemas y la consecuente detección directa de tales entidades constituye, hoy por hoy, una de las actividades más fascinantes de laciencia moderna.

MOTIVACIÓN

Antes de 1998, se creía que ell 96% del contenido del Universo estaba formado por Materia Oscura [MO], luego se descubre una anomalía en datos recopilados sobre ciertas propiedades de Supernovas tipo I-a (Enanas blancas que han llegado a la fase de supernova debido al incremento de su masa por acreción gravitacional de materia proveniente de una estrellavecina) la cual se interpreta como el efecto de una expansión acelerada del Universo causada por una forma de energía aun desconocida! Si su existencia es real, se argumenta que dicha Energía Oscura [EO] constituye aproximadamente el 73% de todo cuanto existe en el Universo, la MO el 23% , y la materia normal (llamada materia "bariónica"), el 4%. Han pasado casi 80 años desde que sedescubrió la MO. Ahora los datos astronómicos recopilados apoyan fuertemente la existencia de la EO/MO, a tal grado que se les considera como un hecho real y se ha incorporado su influencia en los modelos cosmológicos actuales que tratan sobre la formación de estructuras en el Universo, los cuales han logrado reconstruir (en simulaciones numéricas) con bastante éxito estructuras cosmológicas similaresa las observadas. El estudio de las propiedades de estas entidades y la búsqueda de los posibles candidatos (partículas raras, dimensiones extras, etc.) constituye, hoy por hoy, una labor detectivesca impresionante y fascinante.

Desde 1922 ya se estaban recopilando las primeras evidencias de lo que constituiría uno de los enigmas más extraños de la Astronomía moderna. En dicho añoel astrónomo Ernst Opik, basándose en los datos recopilados por los astrónomos Vesto Slipher (1912), y Francis Pease (1917), calcula que la galaxia de Andrómeda (M31), la 4ta galaxia más cercana a la Vía Láctea, debía tener más masa que aquella que puede ser detectada visualmente, pero que interactúa con su entorno sólo gravitacionalmente (no colisiona con otras partículas, no absorbe ni emiteluz, etc.). Sin embargo, ya que Opik no tenía ninguna referencia acerca del problema que se asomaba, concluyó que existía un error en los datos recopilados, como por ejemplo, el valor de la distancia medida a la M31. Luego, en 1932, el astrónomo Jan Oort (quién en 1951 postularía la existencia de una "nube" de cometas que rodea al Sistema Solar) encontró que en las vecindades de nuestro SistemaSolar debería haber 2 veces más masa que aquella detectada visualmente. En 1933, Fritz Zwicky, realizando investigaciones sobre las velocidades de los miembros que conforman el cúmulo de galaxias en la Constelación de Coma Berenices (situado aproximadamente en el centro de la región que encierran las constelaciones de Leo, Bootes, Osa Mayor y Virgo), encuentra que debe existir 1000 veces más masaque aquella detectada en el rango visible. Sin embargo, tales discrepancias eran re-interpretadas a menudo por el resto de la comunidad científica de ese entonces como errores en los datos recopilados.

En 1980, Vera Cooper Rubin (junto con W. K. Ford, Jr. y N. Thonnard) re-descubre el problema y logra convencer a la comunidad astronómica de su existencia con pruebas más sólidas. Hoy en...