sábado, octubre 14, 2006

La materia oscura y su papel en el universo


Los temas suelen repetirse, como el ajo, pero hay algunos que nos gustan más que otros y volvemos a ellos siempre que podemos, como pasa con el tema de la materia oscura. La materia oscura se supone que es el componente del Universo que mayor cantidad de espacio ocupa: entre un 90 y un 95 por ciento, según las estimaciones más comunes. Siendo así, lo extraño es que sea una materia que nadie ha visto (bueno, por esa razón se denomina "oscura", no emite radiación alguna). Entonces, ¿cómo se sabe de su presencia?

La verdad es que su presencia se intuye, o mejor dicho, se supone, ya que si no existiese una gran cantidad de masa adicional a la que se calcula que hay en el Universo, no se podría comprender el porqué de la expansión del mismo. El primero en aventurar que la materia oscura existe fue Fritz Zwicky, de quien hablamos el otro día. Este extraño personaje, de mal carácter, incluso violento, de pocos amigos pero asombrosamente inteligente y perspicaz, se dio cuenta por primera vez allá por los años 30 de que era necesaria la presencia de mucha, mucha masa oculta en el Universo para poder explicar la dinámica del Universo. La llamó materia oscura y su propuesta quedó en el olvido por cerca de cuarenta años...

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Los temas suelen repetirse, como el ajo, pero hay algunos que nos gustan más que otros y volvemos a ellos siempre que podemos, como pasa con el tema de la materia oscura. La materia oscura se supone que es el componente del Universo que mayor cantidad de espacio ocupa: entre un 90 y un 95 por ciento, según las estimaciones más comunes. Siendo así, lo extraño es que sea una materia que nadie ha visto (bueno, por esa razón se denomina "oscura", no emite radiación alguna). Entonces, ¿cómo se sabe de su presencia?

La verdad es que su presencia se intuye, o mejor dicho, se supone, ya que si no existiese una gran cantidad de masa adicional a la que se calcula que hay en el Universo, no se podría comprender el porqué de la expansión del mismo. El primero en aventurar que la materia oscura existe fue Fritz Zwicky, de quien hablamos el otro día. Este extraño personaje, de mal carácter, incluso violento, de pocos amigos pero asombrosamente inteligente y perspicaz, se dio cuenta por primera vez allá por los años 30 de que era necesaria la presencia de mucha, mucha masa oculta en el Universo para poder explicar la dinámica del Universo. La llamó materia oscura y su propuesta quedó en el olvido por cerca de cuarenta años...

La teoría inflacionaria del universo, si se aplica al modelo de Big Bang del que seguramente todos habréis oido hablar, deduce que la densidad media del cosmos es casi exactamente la densidad media necesaria para frenar esa expansión... Esa medida de densidad crítica, lo que nos indicaría si el universo se frenará o no, se mide gracias a Omega (curioso nombre). En el caso descrito, Omega valdría 1, o un número muy aproximado. La cuestión es que la suma de la densidad de toda la materia visible se reduce al 0.5 por ciento de Omega. ¿Dónde está el resto?

Observando la dinámica de los objetos visibles, podemos darnos cuenta de que ciertos movimientos sólo podrían ser provocados por fuerzas gravitatorias de algo que no está ahi, o al menos no vemos. De la misma manera que los astrónomos saben que el planeta que se ve por el telescopio no es uno, sino un par de planetas, también se dan cuenta de que algo tiene que haber ahí fuera para poder explicar la falta aparente de masa extra. Saber de esa existencia y calcular la densidad media del universo es crucial para saber una cosa importante: cómo es el cosmos, y cómo va a ser.

Si la densidad media del universo es Omega, entonces aquél se expanderá hasta alcanzar ese valor crítico y permanecerá así eternamente. Esto no es moco de pavo, ya que eternamente resulta ser bastante tiempo. Además, por añadidura el universo sería plano, de curvatura cero.

En agosto pasado, la NASA anunció novedades con respecto a la materia oscura. Utilizando el observatorio Chandra (si, Chandra de Chandrasekhar) los astrónomos observaron durante 100 horas el choque de dos cúmulos de galaxias. Lo que observaron fue extraño por doble motivo: encontraron evidencias de la presencia de la materia oscura, pero constataron con bastante sorpresa que la materia oscura no parece interactuar con la materia visible. Es como si pasase a través de ella, sin notar su presencia, pero dejando el rastro gravitacional, es decir, influyendo gravitacionalmente en la materia visible.

La prueba es más que directa, la materia oscura existe y además ha sido "observada" en uno de los acontecimientos más energéticos del Universo, salvando el posible Big Bang, como es la colisión de dos cúmulos de galaxias. ¿Os imagináis lo grande que puede ser un cúmulo de galaxias? No creo ya que está fuera de nuestra capacidad de imaginación, pero la cantidad tremenda de masa que existe en un cúmulo de galaxias es realmente mucho menos que la cantidad de masa correspondiente de materia oscura que permite que el propio cúmulo mantenga su forma.

Es impresionante todo lo que nos queda por saber, y también lo grande que es el universo realmente, y lo imposible que va a resultar poder siquiera acercarse a conocer la verdad de lo que hay ahí fuera. Pero por intentarlo que no quede, ¿no?

Fuentes

Y gracias a VelSid por sugerir el tema.
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