La Materia Oscura

Uno de los mayores misterios de la Física moderna es entender la naturaleza de la materia oscura. Esta extraña forma de materia, que no interacciona con la radiación electromagnética y, por tanto, no puede ser detectada por los métodos tradicionales (no emite luz) tiene un efecto más que visible sobre su entorno, ya que provoca claros efectos gravitacionales observables en la materia visible a su alrededor.


La materia oscura fue encontrada por primera vez por Fritz Zwicky, del Instituto Tecnoĺogico de California. Zwicky, encontró que al aplicar el Teorema del Virial (una ecuación que relaciona la energía cinética de un sistema con su energía potencial y, por tanto, relaciona su velocidad con su masa) al cúmulo de galaxias Coma, se obtenían datos que indicaban que la masa del sisterma era unas 400 veces mayor a la esperada. Hoy sabemos que este enorme “excedente” de masa no es una rareza ni mucho menos, si no que, al contrario, se estima que el 23% del universo esté formado por materia oscura. Para legos en la materia, puede parecer que un 23% de materia oscura significa que la mayor parte del universo está formado por la materia que conocemos. Pues bien, resulta que la observable, constituye tan solo el 5% del universo. ¿Qué hay, entonces, del otro 72%?. Ese otro 72% está formado por otro misterio del que hablaremos en la próxima entrega: la energía oscura.


La composición de la materia oscura no es conocida, pero se especula que está formada por materia oscura bairónica (es decir, partículas que componen la materia ordinaria, tales como protones y neutrones, pero que forman estructuras no luminosas), y materia oscura no bariónica, la cual a su vez se divide en no bariónica caliente (neutrinos y otras partículas moviéndose a velocidades relativistas), no bariónica fría (neutrinos y otras partículas moviéndose a velocidades no relativistas), y la no bariónica templada. Además de neutrinos, la materia oscura podría estar formada por ortras partículas, como axiones o WIMPs, partículas cuya existencia aún no ha sido probada, y que, de existir, requerirían una ampliación del Modelo Estándar de la Física de Partículas.

Un efecto curioso de la materia oscura, es que parece curvar nuestra galaxia que, al contrario de lo que se pensaba hasta ahora, no es plana como un disco, sino que sufre un cierto alabeo. Este alabeo, fue inicialmente atribuido al efecto gravitatorio de las nubes de magallanes, pero, finalmente, se demostró que el efecto de dichas nubes era insuficiente para provocarlo. Se recurrió entonces a la atracción gravitacional de la materia oscura para explicar este fenómeno. Recientemente, se ha encontrado que la deformación de la galaxia se debe al efecto gravitatorio conjunto de las nubes de magallanes y la materia oscura. Esta deformación es bastante asimétrica, lo cual ha llevado a pensar que la cantidad de materia oscura a un lado de la Via Láctea es mucho mayor que a otro.

Para no faltar a la verdad, hay que destacar que, si bien la existencia de la materia oscura es el marco teórico mayormente aceptado en la física, no es, ni mucho menos, el único. Existen otras teorías que pretenden explicar estas anomalías gravitacionales sin necesidad de recurrir a la existencia de lo que algunos físicos aseguran que, junto con la energía oscura, constituye “un nuevo éter lumínico”.