¿Qué es la materia oscura?

¿Qué es la materia oscura?

La materia oscura es una de las sustancias más misteriosas y aún más ubicuas del Universo.

Descubre la definición de materia oscura

Mientras que cosas como los seres humanos, la Tierra, el Sol y todo lo que emite o absorbe luz en el espacio están hechos de materia normal, incluidas partículas como protones, neutrones y electrones, que solo representan una sexta parte de toda la masa En el universo.

Los cinco sextos restantes, la abrumadora mayoría, son materia oscura.

Podemos decir que la materia oscura existe e incluso inferir algunas de sus propiedades al observar cómo afecta la materia y la luz que podemos observar, particularmente en entornos astrofísicos a gran escala.

Pero el hecho de que la materia oscura haya eludido la detección directa de laboratorio hasta ahora, significa que varias de sus propiedades siguen siendo preguntas abiertas.

Vamos a contarte algunas cosas sobre la materia oscura, que quizás desconocías:

La materia oscura no es simplemente una materia normal que no podemos detectar

  • Esto es algo que es completamente conocido. La materia oscura no puede ser estrellas fallidas, nubes de gas, granos de polvo, asteroides o cometas, grupos de materia normal del tamaño de una pelota de baloncesto, un plasma ionizado, agujeros negros o cualquier otra cosa hecha originalmente de materia normal.
  • Basándonos en las primeras y más prístinas nubes de gas que han detectado, han podido medir la cantidad de hidrógeno, deuterio, helio-3, helio-4 y litio-7 con el que nació el Universo poco después del Big Bang.
  • Estas mediciones determinan exactamente con cuánta materia normal nació el Universo, y ese valor es solo un sexto de la cantidad necesaria de masa total. Los cinco sextos restantes, por lo tanto, deben ser algo completamente diferente: materia oscura.

Puede ser de naturaleza fría

  • En teoría, cualquier partícula (hasta ahora no descubierta) responsable de la materia oscura podría tener cualquier masa, y podría haberse creado moviéndose rápida o lentamente o nada en relación con la velocidad de la luz.
  • Pero si la materia oscura se moviera rápidamente, sus propiedades suprimirían la formación de estructura en pequeñas escalas, lo que llevaría a estructuras diferentes de lo que podemos observar.
  • En particular, tenemos tres líneas de evidencia observacional que limitan la temperatura de la materia oscura: la lente gravitacional de los cuásares con lentes cuádruples, las características de absorción a lo largo de la línea de visión de los objetos distantes y las corrientes de marea en las cercanías de la Vía Láctea.
  • Los tres nos enseñan lo mismo, que la materia oscura debe ser bastante pesada o haber nacido lentamente. En otras palabras, la materia oscura debe haber estado «fría» incluso en las primeras etapas del Universo, en lugar de caliente o tibia.

La materia oscura presume que tiene poca interacción

  • No hay duda de que si existe materia oscura, debe haber habido un camino para su creación en el Universo joven. Sin embargo, cualquiera que sea esa vía, esas interacciones ya no ocurren y no han ocurrido con gran abundancia en mucho tiempo.

universo lleno de estrellas y bluma de color morado

  • Los experimentos de detección directa no han revelado materia oscura, lo que limita su posible masa y sección transversal. No absorbe ni difumina la luz estelar distante, restringiendo sus interacciones con la luz.
  • No se aniquila a sí mismo por encima de cierto umbral, de lo contrario se vería una señal de rayos gamma grande y difusa en los centros de las galaxias.
  • De hecho, es 100% consistente con no interactuar en absoluto a través de ninguno de estos mecanismos. Si esperamos detectarlo directamente, tendremos que superar estos límites aún más, y, aun así, no hay garantía de una señal positiva.
  • Según las leyes de la gravitación, todas las formas de materia son tratadas por igual. Pero las otras fuerzas, como las fuerzas nucleares y electromagnéticas, solo afectan la materia normal.
  • Cuando se produce una gran explosión de formación estelar en una galaxia, toda esa radiación simplemente atraviesa la materia oscura, pero puede chocar y ser absorbida por la materia normal.
  • Esto significa que si su galaxia tiene una masa lo suficientemente baja en general, esa materia normal puede ser expulsada por episodios intensos de formación estelar. Cuanto más pequeña y más baja sea su galaxia, mayor será la cantidad de materia normal que será expulsada, mientras que toda la materia oscura permanecerá.
  • La relación de materia oscura a materia normal es de aproximadamente 1000 a 1, a diferencia de 5 a 1 en la mayoría de las estructuras a gran escala.

Lo cierto es que solo se ha podido descubrir una gran cantidad de información sobre qué es, cómo se comporta y qué no puede ser la materia oscura.

En la búsqueda de comprender nuestro Universo, una cosa que destaca sobre todas las demás es que debemos ser intelectualmente escrupulosos y honestos sobre lo que sabemos, lo que no sabemos y lo que sigue siendo incierto.

No queda más que seguir investigando sobre la materia oscura y esperar nuevos resultados.

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