Materia oscura

¿Qué es la materia oscura?

Materia oscura es un tipo de materia compuesta por pequeñas partículas que no interactúan con la materia común y no emiten radiación electromagnética. Esto significa que no pueden generar, reflejar o absorber la luz. Por esta razón, la materia oscura es transparente y no puede ser observada a simple vista.

Recordemos que cuando hablamos de materia nos referimos a todo cuerpo o material que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa y volumen. La materia oscura cumple con estas características aunque no sea posible verla.

Entonces, si la materia oscura es transparente, ¿cómo sabemos que existe? Se conoce su existencia debido a los efectos que causa en el universo, como el desplazamiento de las estrellas o la distorsión de la luz que emiten. Se cree que ambos fenómenos y otros más pueden estar influenciados por la materia oscura.

El estudio de la materia oscura es de suma importancia, ya que permitiría entender el funcionamiento de las estructuras estelares. También ayudaría a descifrar lo que ocurrió durante el momento inicial en el que se formó el universo, mejor conocido como el Big Bang.

Composición de la materia oscura

Materia oscura

Aunque la existencia de la materia oscura es un hecho demostrado por la ciencia, no queda muy claro de qué está hecha. Lo que se sabe es que la materia oscura no está compuesta por protones ni neutrones (materia bariónica). Entonces, se plantea la existencia de dos componentes fundamentales:

Materia no bariónica (WIMP´s)

La materia no bariónica estaría conformada por las llamadas Partículas Masivas de Interacción Débil, mejor conocidas como WIMP´s (del inglés, weakly interacting massive particles). Son partículas más pequeñas que un átomo y tienen la capacidad de interactuar con la materia visible mediante la fuerza de gravedad.

Su existencia es hipotética y se cree que en caso de existir serían muy frías, tendrían una gran cantidad de masa y se moverían muy lentamente.

MACHO´s

Los Objetos Masivos del Halo Galáctico o MACHO´s (del inglés Massive astrophysical compact halo object) están conformados por planetas errantes, estrellas fallidas y agujeros negros, que son regiones del espacio con una gran fuerza gravitacional.

Aunque es posible que formen parte de la materia oscura, su proporción sería muy baja con respecto a las WIMP´s.

Ver también Materia

¿Cómo se descubrió la materia oscura?

Materia oscura, nebulosa de hélice

La materia oscura fue, en principio, solo una teoría. En 1933, el astrónomo y físico suizo Fritz Zwicky planteó la posibilidad de que existiera un tipo de materia no detectable que podría tener influencia en los movimientos que ocurren en un cúmulo de galaxias llamada Coma.

Un cúmulo es un conjunto de estrellas que se atraen entre sí debido a su fuerza gravitatoria. Y Zwicky descubrió, a través de la aplicación del método científico, que la masa total del cúmulo estudiado era unas 400 veces más grande de lo que estaba calculado. Por esta razón, dedujo que existía un tipo de materia no visible que estaba aportando masa extra a todo ese grupo de estrellas.

En la década de los años setenta la astrónoma Vera Rubin descubrió que las estrellas de la galaxia de Andrómeda se movían a la misma velocidad independientemente de su ubicación. Esta uniformidad en la velocidad sugería que existía algo más de carácter no visible que les estaba aportando masa a esas estrellas.

El aporte de Rubin fue fundamental para sentar las bases de la existencia de la materia oscura, que se vio comprobado una y otra vez con diversas observaciones. Una de las más importantes fue el descubrimiento en el año 2005 de la galaxia VIRGOHI21, compuesta por materia oscura casi en su totalidad.

En 2021 se obtuvo el mapa más detallado sobre la distribución de la materia oscura, creado por el telescopio Víctor M. Blanco, ubicado en Chile. El mapa demuestra que la materia oscura está mucho más extendida en el universo de lo que se creía inicialmente, lo cual abre nuevos planteamientos en el campo de la astronomía y la física.

¿Cómo se observa la materia oscura?

Materia oscura, observatorio

Dado que la materia oscura es en realidad transparente, no existe un método de observación directa que permita demostrar su existencia fácilmente. Sin embargo, existen otros métodos. Los más utilizados son:

Lentes gravitacionales

Una lente gravitacional es un fenómeno que ocurre cuando la luz de un cuerpo estelar muy distante se distorsiona ante la presencia de otro cuerpo masivo, como una galaxia, un planeta, el Sol, etc.

La medida de esa distorsión, que tiene forma de curva, sirve para conocer la masa del objeto que la causó. La correspondencia entre la masa y la luminosidad puede indicar la presencia de materia oscura ya que a mayor luminosidad, mayor materia oscura contiene el cuerpo estudiado.

Telescopios de rayos gamma

En el centro de la Vía Láctea, nuestra galaxia, existe un halo de luz muy intenso compuesto por rayos gamma llamado Exceso GeV del Centro Galáctico. Y se cree que ese halo es generado por materia oscura que se aniquila a sí misma.

Aunque la materia oscura no puede emitir o reflejar luz, existe una hipótesis que plantea que la colisión de dos partículas de materia oscura podría generar la emisión rayos gamma en una escala muy débil. Este resultado es llamado "aniquilación de la materia oscura".

Los telescopios de rayos gamma mapean el universo en busca de la fuente que origina ese tipo de luminosidad y se sospecha que al encontrar rayos gamma se está encontrando también materia oscura. El más famoso es el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi.

Energía oscura

Aunque pueden ser confundidos como sinónimos, la materia oscura y la energía oscura son dos conceptos diferentes

La energía oscura es una forma de energía existente en el espacio que ejerce tal presión repulsiva que contrarresta el efecto de la gravedad y contribuye a la expansión acelerada del universo.

La energía oscura compone casi el 70% de la masa existente en el espacio, pero al igual que la materia oscura, aún se desconoce mucho sobre su funcionamiento y composición.

Tanto la energía oscura como la materia oscura coexisten en el universo, pero se trata de dos fenómenos independientes.

Ver también:

Fecha de actualización: 23/06/2021. Cómo citar: "Materia oscura". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/materia-oscura/ Consultado: