Según los cálculos de los astrofísicos, más del 80% del Universo está constituido por una misteriosa materia que no interactúa con el campo electromagnético, es decir que no podemos verla, no obstante, sabemos que está ahí ya que es necesaria para explicar la rotación de las galaxias y la conformación de otros objetos como los cúmulos de galaxias. La cuestión es que no podemos detectar su existencia, únicamente sabemos que está ahí por los indicios que nos da y por esto se le ha llamado materia oscura.
¿Qué es la materia oscura y por qué no podemos verla?
Hasta dónde creemos, la materia oscura conforma un 80% de todo el cosmos. Nuestro universo está constituido principalmente por un material que no conocemos, nunca hemos visto y no sabemos exactamente cómo se comporta, pero que sabemos que está ahí, ya que de otra forma el comportamiento de las galaxias, estrellas y planetas, simplemente no tendría sentido.
La materia oscura, por tanto, es invisible pues no emite luz ni energía que pueda ser captada por nuestros telescopios ni sus sensores convencionales. El porqué no está del todo claro, pero los investigadores creen que su naturaleza escurridiza se debe a su composición, que podría ser muy distinta de la materia visible.
La materia visible es llamada por los físicos como materia bariónica, ya que está conformada por bariones, el nombre general que reciben las partículas subatómicas como los protones, neutrones y electrones. Y aunque existe una posibilidad de que la materia oscura también contenga bariones en su composición, existe otra mucho más grande de que no sea así. En este último caso, abre la puerta para que otras partículas extrañas la conformen y le den su característica de escurridiza e invisible.
Candidatos a materia oscura
Existen muchos candidatos que se perfilan como favoritos pues sus características podrían explicar por qué la materia oscura es indetectable. Las principales son las WIMPS, partículas masivas de interacción débil, que se destacan por poseer de diez a cien veces la masa de un protón. No obstante, sus interacciones débiles con la materia bariónica las vuelven muy difíciles de detectar.
Pero no son las únicas que podrían estar detrás de la materia, los neutralinos que son partículas masivas hipotéticas más pesadas y más lentas que los neutrinos, también están considerados como candidatos de materia oscura. Pero aunque existen en la teoría, no se ha logrado comprobar su existencia.
Y hablando de neutrinos, también existe un sabor de neutrino que podría perfilarse como el principal componente de la misteriosa materia invisible. Los neutrinos son una de las partículas fundamentales de la composición del Universo. Son neutrales, increíblemente diminutos y rara vez suelen interactuar con otro tipo de materia. Hasta ahora se sabe que existen tres tipos de neutrinos o ‘sabores’: electrón, muon y tau. Pero existe un cuarto sabor que hasta ahora sólo existe en las teorías llamado neutrino esteril. Al igual que los otros sabores, no tendría gran interacción con otro tipo de materia y la única forma en que lo haría sería a través de la gravedad.
¿Cómo sabemos que la materia oscura existe?
Hasta ahora no se ha comprobado la existencia de la materia oscura, pero todo apunta a que sí existe, pero ¿cómo es que sabemos esto? La respuesta yace en la gravedad. Desde hace ya muchas décadas, los astrofísicos han postulado que la cantidad de materia estimada que existe en el Universo, no es concordante con las interacciones gravitacionales dentro de él.
Esto se hizo evidente en diversas ocasiones, pero quizá el más famoso de los casos es el de las galaxias espirales. Cuando se examinaron las galaxias de este tipo en 1970, los astrónomos esperaban observar la materia en los centros de las galaxias moviéndose más rápidamente que la de los bordes exteriores. En cambio, encontraron que las estrellas en ambos extremos viajaban a la misma velocidad, la única explicación viable es que las galaxias contuvieran mayor masa de la que se podía observar.
Pero este ejemplo no es el único que existe. Igualmente si se hace una comparativa entre la cantidad de masa disponible en un cúmulo de galaxias y sus interacciones gravitacionales, simplemente los cúmulos no tendrían la capacidad de permanecer unidos. Por el contrario, se separarían si sólo interactuaran los campos gravitacionales de la materia visible. Una vez más, la única explicación es la existencia de otro tipo de masa que no podemos ver pero que está ahí generando interacciones gravitacionales.
En búsqueda de evidencia
Distintos telescopios alrededor del mundo e incluso en la órbita de la Tierra, buscan cada día indicios que nos ayuden a comprender mejor la materia oscura. Si bien no podemos verla, lo que sí se puede es hallar las interacciones gravitacionales que genera. Existen diversos proyectos para detectar la forma en que la materia oscura moldea nuestro Universo, uno de ellos es el Dark Energy Survey que se centra principalmente en dos focos: el análisis de la distribución de galaxias que depende directamente de la materia oscura y la observación de lentes gravitacionales. Gracias a estos dos enfoques han logrado trazar el mapa más completo de cómo se distribuye la materia oscura.
Recientemente se lanzó al espacio el Telescopio Espacial James Webb, que está equipado con poderosos sensores infrarrojos que nos ayudarán a comprender la cosmología del Universo y con esto, la presencia y desarrollo de la materia oscura. Parece que esta escurridiza materia está a punto de ser descubierta y cuando esto suceda, será un alivio para los astrónomos que vienen prediciéndola desde hace décadas.
Fuente: ecoosfera