Para empezar, todo lo que ves, tocas, hueles, conoces…….. todo, absolutamente todo lo que podemos ver mediante nuestros instrumentos humanos (planetas, estrellas, galaxias, agujeros negros…….nosotros mismos) representa apenas el 5% del Universo, el resto lo componen dos enigmáticos ingredientes: Materia Oscura y Energía Oscura. La proporción aproximada la tienes en la imagen.

• 5% materia ordinaria (lo conocido)
• 25 % materia oscura
• 70 % energía oscura

Todo lo conocido de la inmensidad del Universo está contenido en ese 5% denominado Materia Ordinaria . Intentemos no olvidarlo.

Te preguntaras……..si no conocemos lo que es el resto (Materia y Energía Oscura), cómo es que sabemos que existen?. Si me acompañas, vamos a ver si sacamos algo en claro. Daremos una pequeña vuelta por estos conceptos y si el tema te interesa lo veremos con un poco más de detalle en próximas entradas.

Materia Oscura

Vamos a ver qué es lo que indica a los físicos que tiene que existir. Te adelanto que la Gravedad la delata…………. la Materia Oscura funciona como un pegamento que interactúa con la Gravedad y mantiene unidos a todo lo que flota en el Cosmos.

Vayamos despacio……. empecemos haciendo un ejercicio de imaginación y coloquémonos en nuestra Galaxia (Vía Láctea), en un sitio privilegiado, de manera que pudiéramos observar todas sus estrellas, donde hay ni más ni menos que del orden de 300.000 millones (una de ellas nuestro Sol)….pensaras que vaya cifras, y eso solo en nuestra Galaxia que es una de las miles de millones que se encuentran en nuestro Universo Observable y por supuesto todo ello incluido solo en ese 5% de lo que conocemos del Universo. «Marea conocer estas enormes cifras contenidas en el pequeño porcentaje de lo que llamamos Materia Ordinaría».  

……..la cuestión es que si sumaras la masa de cada estrella, planetas, nubes de polvo y todo lo que te encontraras en nuestra Galaxia, llegarías a la conclusión que no hay Materia Ordinaria suficiente que por atracción gravitatoria impidiese que las estrellas salieran disparadas dadas sus velocidades……..como sabes eso no ocurre, las estrellas no se escapan y salen volando hacia el espacio exterior.

Para no perdernos en este hilo conviene que recuerdes algo crucial: lo que origina la atracción gravitatoria según la “Teoría de la Relatividad General” de Einstein es la deformación del espacio-tiempo ocasionado por los cuerpos muy masivos, como nuestra Tierra o el Sol.

Teniendo esto claro,  se deduce que para que las estrellas no salgan disparadas incluida nuestro Sol, debería haber 5 veces más materia de la que puedes ver en la Galaxia (Materia Ordinaria)……..como ves, ya empezamos con los enigmas.

Esta diferencia no es para nada pequeña. Y una de dos, es eso, o la Teoría de la Relatividad General de Einstein no funciona correctamente…..cosa harto improbable.

Culturilla. Fue el astrónomo Jan Oort, en la década de 1930, quien aseguró, y aquí viene lo bueno, que en la Vía Láctea tenía que haber un tipo de materia desconocida que no había sido detectada de ninguna forma ya que no interactuaba con la luz (no la absorbe, refleja o emite) y por tanto es invisible y no se puede observar con ningún telescopio…….había nacido el enigmático concepto de «Materia Oscura».

Cómo muchas veces ocurre con los pioneros pocos prestaron atención a su trabajo, y su investigación fue considerada como poco más que una rareza.

La astrónoma Vera Rubin, fue quien a finales de la década de 1970, encontró la primera evidencia de existencia de la Materia Oscura. Se quedó sorprendida al analizar los resultados de sus observaciones de nuestra Galaxia vecina «Andrómeda», las estrellas de los bordes se movían tan rápido como las del centro, lo que contradecía las leyes de la mecánica clásica, a no ser que hubiera algún tipo de materia que no pudiera ser vista.

Resumiendo……. la Materia Oscura es el andamiaje invisible del espacio, cambia el movimiento de las estrellas en las galaxias, pero no la podemos ver , porque no interacciona con la materia que llamamos ordinaria (el 5% conocido). Sus efectos no son visibles, son indirectos a través de la Gravedad pues deforma el espacio-tiempo igual que la Materia Ordinaria……esto ha sido comprobado hasta la saciedad.

Recuerda que la Materia Oscura supera a la Materia Ordinaria en una proporción de 5 a 1. Es decir por cada kilo de materia ordinaria (átomos, neutrones, protones, electrones…….), hay 5 kilos de materia oscura compuesta de quién sabe qué.

…..y no queda ahí la cosa también se ha constatado que tiene que existir una inmensa cantidad de Materia Oscura, no solo en la Vía Láctea también dentro y alrededor de las otras Galaxias.

Algo que no sabemos lo que es y llamamos Materia Oscura modifica la forma en que las estrellas se mueven dentro de las Galaxias y también afecta a cómo lo hacen unas Galaxias respecto a otras. Un concepto que impactó de lleno en el seno de la física.

Un equipo del Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics ha realizado la simulación más detallada de la materia oscura que tenemos hasta la fecha y los resultados son sorprendentemente llamativos. Vemos la materia oscura extendiéndose como jirones por el Universo. Las zonas más oscuras corresponderían a las de mayor densidad donde estarían situadas las galaxias y cúmulos de galaxias.

Son muchos los experimentos que han tratado de encontrar las partículas constituyentes de la Materia Oscura, pero hasta ahora ninguno de ellos ha tenido éxito. La mayoría de esos experimentos ha buscado principalmente los llamados «WIMPs», partículas muy masivas y de poca o ninguna interacción con la materia corriente. Pero el hecho de no haber encontrado nada es lo que motiva a los físicos teóricos a generar nuevas teorías.

Y qué te puedo decir más acerca de este tipo de materia que tenga un fundamento experimental, pues nada de nada……casi noventa años después de este descubrimiento, se sigue sin tener ni idea de qué está hecha la Materia Oscura. Sabemos que existe, sabemos dónde está, «sabemos lo que no es, pero no tenemos ni idea de lo que es».

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.

Cómo ves a los Sapiens los descubrimientos de la Física nos siguen haciendo reflexionar.…..ya habíamos hablado de nuestra insignificancia en el inconmensurable Universo, pues ahora un correctivo adicional, ese inconmensurable Universo solo forma parte del 5% de lo que conocemos……..y eso que todavía no hemos charlado de las teorías acerca del «Multiverso», entonces el asombro será mayúsculo.

…………..ahora nos damos un respiro y tomamos aire. En la siguiente entrada te aguarda un misterio aún mayor: el 75% de lo que tampoco conocemos qué es y denominamos Energía Oscura. Te lo advertí con la Física es imposible aburrirse.

La entrada De qué está compuesto el Universo? I se publicó primero en Alicuriosity.