¿Qué es la materia oscura? Esta misteriosa entidad sigue siendo un reto. Contiene la mayor masa del universo, dejando lo que conocemos en un modesto tercer puesto. Y ni tan si quiera podemos verla.
Se dice que lo que vemos, lo que podemos tocar, oler o sentir es solo el 5% de todo el universo. Que la materia "ordinaria" es en realidad bastante rara. ¿Qué pasa con el otro 91%? Las evidencias nos hacen sospechar un 27% de la masa y energía del universo está formado por la denominada materia oscura. El término oscuro hace referencia a la extraordinaria propiedad que tiene de ocultarse a todos nuestros esfuerzos por conocer mejor que son. La materia oscura sigue siendo un auténtico misterio. Pero claro, nadie dijo que la existencia fuese una cosa fácil. Así que vamos a tratar este complicado asunto con la máxima sencillez que podamos.
¿Qué es la materia oscura?
Este universo se compone de energía y materia, que, grosso modo, son dos caras de una complicada moneda. Estamos acostumbrados a ver y tocar la materia, todos los días y a todas horas. La materia oscura, sin embargo, es una hipotética materia que no puede ser vista pero que rodea los jirones del universo. La materia oscura no puede ser vista porque se encuentra en el espacio más profundo y está muy fría. Para observar los cuerpos celestes desde este pequeño planeta lo que hacemos es detectar radiaciones, que viajan a través del espacio. Esas radiaciones, luz visible o de otro tipo, nos permiten que las interpretemos. Por ejemplo, es muy sencillo interpretar la luz de la luna y podemos hacerlo a ojos descubiertos y sin ningún instrumento. Al fin y al cabo, ¡es la luna! Todo el mundo puede verla. Pero otros cuerpos no son tan sencillos de observar porque se encuentran millones y billones de kilómetros de aquí. Así, observamos la energía que emiten en forma de radiaciones de diverso La materia oscura no emite radiación suficiente radiación para que podamos verlatipo, las analizamos con nuestros instrumentos e interpretamos estadísticamente lo que son y cómo funcionan.
Pero la materia oscura se resiste a esto. Como decíamos, esta masa de "lo que sea" está muy fría y oscura. No emite nada, o lo poco que emite no es suficiente para que llegue hasta nuestros detectores. Por tanto, es una masa oscura, imposible de ver desde aquí y que se encuentra muy, muy lejos. ¿Y de qué está formada? Puesto que no podemos analizarla, es muy difícil decirlo. Este componente del universo parece que incluye neutrinos, partículas WIMP, nubes de gas no luminoso o incluso estrellas enanas. También podría estar formado por lo que conocemos como materia oscura no bariónica, un conjunto de nuevas partículas elementales propuestas a raíz de las recientes observaciones. Así que, bueno, tenemos un 23% del universo que no podemos ver. Genial, ¿verdad?
¿Cómo sabemos que está ahí?
Buena pregunta. Si no podemos verla y, obviamente, tampoco podemos tocarla, ¿qué nos hace pensar que está ahí? Bien podría ser una retorcida fantasía de nuestra imaginación. Pues bien, como sabréis, la ciencia se apoya en evidencias. Si bien es cierto que la existencia d la materia oscura es solo una hipótesis, es decir, todavía no es un hecho contrastado y demostrado, existen numerosas evidencias que muestran inequívocamente que está ahí. Su "descubrimiento" se remonta a 1933, cuando F. Zwicky propuso su existencia como respuesta a un efecto que no podía explicar: la velocidad de movimiento de las galaxias no concordaba con lo que se cabía esperar de ellas. Este fenómeno, aunque descrito en 1933, había sido ya observado con anterioridad, así que costó un tiempo hasta que por fin, el investigador propuso en abierto lo que muchos ya sospechaban.
Las observaciones posteriores coinciden con la existencia de una masa que altera el espacio y la interacción gravitatoria, pero que no podemos ver. Así, podemos observar los supuestos efectos de la materia oscura al mirar cuerpos celestes lejanos, como galaxias y eventos súper energéticos que pueden ser observados gracias a las "lentes gravitacionales", un fenómeno que actúa como si de un telescopio se tratase, pero a nivel cósmico. Los causantes de estas lentes gravitacionales son enormes cúmulos de masa. Como la materia oscura, por ejemplo. Otras evidencias apuntan en la misma dirección: la distribución de temperaturas de gas caliente en los cúmulos galácticos o la propia velocidad de rotación de la que hablábamos antes. El caso es que parece que la materia oscura está ahí, esperando a que descubramos más sobre ella.
La materia oscura no es energía oscura
La energía oscura es un campo que ocupa todo el espacio y "presiona" al universoYa hemos dicho antes que la energía y la materia son dos caras de una (complicada) moneda. Pero no hay que confundir materia oscura con energía oscura. Si la materia oscura forma un 27% de lo que existe en el universo y nuestra materia solo un 5% (por lo cual lo llamamos materia exótica y no sin razón), ¿qué forma el otro 68%? Aquí es donde entra la energía oscura. Llamamos así a ese ente que "presiona" al universo haciéndolo que tienda a la aceleración de su expansión. Produciría una fuerza gravitacional repulsiva que explica algunos de los procesos del modelo estándar de la cosmología. La energía oscura, por tanto, es en realidad un "campo", es decir, una manera de actuar de esa energía que ocupa todo el espacio.
¿Para qué sirve la materia oscura?
Bueno, hay una cuestión muy básica a la que responder: ¿para qué sirve conocer una cosa que forma la mayoría de la materia que existe en nuestro universo? Básicamente para saciar nuestra curiosidad. Pero si queremos respuestas más pragmáticas, vamos a buscarlas. En primer lugar, sirve, como decíamos, para poder observar estructuras lejanas gracias al efecto de lente gravitacional. Esto es solo una consecuencia, pero estábamos una aplicación, ¿no? Aunque si lo pensamos, realmente la materia oscura solo sirve para estudiar mejor la naturaleza íntima de nuestro universo. Es una consideración, un ente, que nos permite entender mejor cómo funciona la materia que conocemos, así como revelar la que no conocemos. Estudiando unas partículas cuya interacción es tan débil nos permite descubrir aspectos que nunca hubiéramos imaginado de nuestro universo. Esto convierte a la materia oscura en una herramienta, más que una hipótesis, invaluable. Y eso que ni si quiera podemos verla.
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