La materia oscura es hasta el día de hoy un gran misterio. Según las últimas observaciones y estudios se trataría de un tipo de materia que si bien parece interactuar con su entorno, no la podemos ver.
Para entender la naturaleza de la materia oscura debemos primero conocer los 3 ingredientes de nuestro Universo; la radiación electromagnética, la energía oscura y la materia. Esta última la podemos dividir en materia bariónica, que son las estrellas, los planetas, las nebulosas, etc. y la materia oscura. Solo esta última, la materia oscura, ocuparía el 23% de todo el Universo observable.
Esquema logarítmico con el Sistema Solar en el centro y el Big Bang en el borde. (click en la imagen para agrandar) Autor: Pablo Carlos Budassi.
Distribución actual de la materia, materia oscura y energía oscura. Créditos: NASA.
¿Pero cómo sabemos que está ahí? Una de las evidencias más fuertes surge cuando observamos la velocidad de rotación de las galaxias, lo que llamamos curvas de rotación galáctica. Al estudiar sus movimientos y lo comparamos con la totalidad de materia que podemos detectar en ella, descubrimos que la galaxia esconde hasta un 80% de materia que no podemos detectar.
Simulación de una galaxia en rotación. A la izquierda con gran cantidad de materia oscura y a la derecha con escasa materia oscura. Fuente: eso.org
Imaginemos que las galaxias son como un gran carrusel donde todas las estrellas están montadas, las que orbitan el centro galáctico mientras suben y bajan en un baile constante alrededor de la galaxia. Para no caerse del carrusel las estrellas deberán aferrarse fuertemente a este, y si la velocidad del giro es muy alta, entonces la fuerza necesaria será aún más grande. Esa fuerza de unión es la materia oscura. Y si, ocurre en todas las galaxias.
Representación de las estrellas de la Vía Láctea orbitando el centro galáctico. Fuente eso.org
La materia oscura se encuentra envolviendo las galaxias, dentro de la misma y alrededor de estas formando un halo de materia oscura. Esto significa que la materia oscura debería estar también entre nosotros, pero no podemos verla ni sentirla.
Impresión artística de un halo galáctico de materia oscura. Fuente: eso.org
Lo poco que sabemos de la materia oscura es que no interactúa con ningún tipo de radiación electromagnética, por lo tanto es neutra, o sea no posee carga eléctrica. Sabemos también que interactúa gravitatoriamente con el resto de la materia, gracias al estudio de la dinámica en los cúmulos de galaxias.
“Cúmulo bala”. Una colisión entre dos cúmulos de galaxias y la interacción de la materia oscura en ellas. Fuente: Observatorio espacial Chandra. NASA
¿Qué es entonces la materia oscura? Como todas las pruebas de su existencia son indirectas, no lo sabemos completamente. Si bien hay algunas partículas exóticas como posibles candidatos, mientras no podamos detectarlas, la materia oscura puede incluso no existir.
Animación del LHC en funcionamiento. Fuente: home.cern
Muchas gracias por leer y esperamos que dudas como estas sigan alimentando el espíritu científico en la búsqueda de lo desconocido. Felices cielos despejados a todos y todas, y hasta la próxima.