Cinco pruebas de la existencia de la materia oscura
En el universo hay mucho más de lo que se ve a simple vista. No sabemos lo que es, y por eso se llama «materia oscura», porque es una masa invisible pero que hace sentir sus efectos gravitatorios. Fue teorizada por primera vez en 1933, el astrofísico suizo Fritz Zwicky observó que las galaxias parecían girar más rápido de lo que permitía su materia visible. Entonces, su hipótesis fue que las galaxias se mantenían juntas con un tipo de material extraño.
Actualmente, se calcula que el 85% del universo se compone de materia oscura, no obstante, las pruebas de su existencia concreta y de qué es exactamente son muchas y variadas.
WIRED conversa con el divulgador y científico Javier Santaolalla sobre los límites de la ciencia y los dilemas de la desinformación.
Cúmulos de galaxias
Fritz Zwicky estudió algunos cúmulos de galaxias hasta que percibió que algo iba mal. El movimiento de galaxias dentro de los cúmulos parecía estar impulsado por mucha más masa de la visible: se necesitaba 400 veces más masa. Al inicio, Zwicky creyó que era materia normal, pero no brillaba con luz propia.
Curva de rotación de las galaxias
Ilustración: MARK GARLICK
Una de las pruebas más importantes de la existencia de la materia oscura, y la que se sigue enseñando los cursos de cursos de astrofísica de las universidades de todo el mundo, es la velocidad de rotación de las galaxias. Las estrellas de los brazos espirales de las galaxias orbitan alrededor del centro a una velocidad que depende de la cantidad de masa interna, siendo las estrellas más lejanas las que orbitan más despacio. Sin embargo, esto no ocurre: la velocidad de las estrellas en las galaxias permanece más o menos constante con la distancia, como si hubiera mucha más materia de la que se ve distribuida por el plano galáctico.
Lente gravitacional
ESA/Hubble & NASA, S. JhaAcknowledgement: L. Shatz
Por la Relatividad General sabemos que la masa de un objeto distorsiona el tejido del espacio-tiempo. Al tener masa, la materia oscura también crea esta distorsión. Si la luz de una galaxia lejana atraviesa esta distorsión antes de llegar a nosotros, puede ser desviada a través de una lente, por eso hablamos de «lente gravitatoria». Esta es más o menos fuerte en función de la masa que haya, por lo que se puede evaluar la distorsión de una galaxia lejana para ver cuánta masa ha atravesado su luz. El resultado es que se necesita más masa visible para obtener las distorsiones observadas.
Desde la distancia precisa de la Tierra al Sol hasta el compendio de moléculas que generan vida, el «principio antrópico» se refiere a que el Universo posee características específicas que permiten la vida humana.
Cúmulo Bala
NASA/CXC/CfA/M.Markevitch
El Cúmulo Bala es en realidad un par de cúmulos de galaxias en colisión. La colisión se produce hacia un baricentro del sistema, que depende de la distribución de masas. El baricentro no estaría en su lugar si solo hubiera materia visible.
Formación de estructuras
NASA/Getty Images
¿Por qué hay galaxias, estrellas y sistemas en el Universo? Porque en el origen del universo la materia empezó a agruparse en unas posiciones y no en otras, reuniendo el material básico para formar estructuras. Sin embargo, si solo hubiera materia visible, la gravedad no habría sido lo suficientemente intensa como para producir todo lo que vemos hoy en el universo.
Artículo publicado en WIRED Italia. Adaptado por Alondra Flores.