¿Qué es la materia oscura?

La materia oscura, esa gran desconocida

Desde hace casi noventa años sabemos que existe un elemento en el universo que condiciona el movimiento de los astros a gran escala, pero todavía no somos capaces de describirla: la materia oscura.

 

El estudio de la materia oscura es una de las líneas de investigación más inquietantes de la cosmología. Desde su detección a comienzos de la década de los treinta del siglo pasado, se ha puesto mucho empeño en caracterizar este tipo de materia, sin embargo, todavía, en pleno siglo XXI sigue siendo una gran desconocida. Aunque mucho se ha avanzado, todavía no se sabe con exactitud cuál es su origen y qué moléculas la componen.

 

 

La detección de la materia oscura se remonta a comienzos de la década de 1930 cuando Jan Oorts, astrónomo holandés, se percató de que la velocidad orbital de las estrellas de la Vía Láctea no coincidía con la velocidad esperada. En las galaxias, las estrellas no se reparten aleatoriamente, sino que ocupan un lugar concreto en función de su masa y su velocidad orbital. Dicha velocidad debe ser la adecuada para que las estrellas no se precipiten hacia el centro galáctico y para evitar ser expulsadas hacia el espacio intergaláctico.

 

Jan Oorts, tras medir toda la masa contenida en nuestra galaxia llegó a la conclusión de que no había suficiente materia como para retener a las estrellas y evitar que salieran proyectadas. A ese déficit se le denominó materia oscura. Según sus cálculos, debería haber cinco veces más de materia oscura que de materia visible. Por debajo de esa proporción las estrellas vagarían por el espacio intergaláctico y las galaxias hubieran perdido ya su configuración física.

 

La dificultad de analizar la materia oscura radica en que no interactúa con la luz, lo que hace imposible verla mediante telescopios ópticos. Sin embargo, gracias a su interacción gravitatoria con las estrellas y galaxias ha sido posible detectar su presencia con métodos indirectos. En la actualidad ya contamos con mapas de materia oscura de bastante precisión, como el que ha obtenido el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y la Universidad de Tokio mediante la técnica de lentes gravitacionales débiles en el año 2017.

 

Pero ¿de qué está compuesta la materia oscura?

 

Una alternativa que se baraja es que los neutrinos guarden relación con ella. Estas minúsculas partículas elementales se originan a partir de las reacciones termonucleares de las estrellas. A diferencia de otras partículas, los neutrinos no tienen carga eléctrica alguna, no interaccionan prácticamente con nada, por lo que son muy escurridizas y lo llenan todo. El inconveniente es que apenas tienen masa.

 

 

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Otra alternativa se encuentra en las enanas marrones. Se trata de estrellas muy pequeñas con una cantidad enorme de materia, aunque insuficiente para activar reacciones nucleares. Son como el planeta Júpiter. Pero a diferencia de Júpiter, que forma parte de nuestro vecindario, las enanas marrones más cercanas se encuentran a varios años luz de distancia, por lo que es imposible detectarlas visualmente. Por tanto, esta teoría plantea la posibilidad de que las enanas marrones expliquen la existencia de la materia oscura.

 

Tiene su propia festividad

 

El día 31 de octubre se celebra el Día de la Materia Oscura y muchos centros de investigación y divulgación de la Astronomía organizan actividades para dar a conocer los descubrimientos más relevantes de los últimos años en torno a esta misteriosa materia, como por ejemplo el Planetari de Castelló, el de Tenerife, la Universidad de Zaragoza, la de Valencia y el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), entre otros.

 

Amadeo Aznar

Grupo de Observatorios APT