¿Qué son la materia oscura y la energía oscura?

¿Qué son la materia oscura y la energía oscura?

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  • En la revista científica Nature se ha publicado un artículo dedicado a la búsqueda de materia oscura. Para comprender mejor qué es, los astrónomos han creado un modelo informático detallado de la «red del universo», que incluye varios grupos de esta misteriosa sustancia.

«Telaraña» ayudará a encontrar signos de descomposición

“Nuestros cálculos muestran que los pequeños cúmulos de materia oscura deberían ser muy comunes en el Universo. Pero por sí mismos seguirán siendo completamente invisibles para nuestros telescopios ”, admitió uno de los autores del trabajo,  profesor del Instituto Astrofísico Max Planck (Alemania) Simon White  .

Según los conceptos modernos de los cosmólogos, inmediatamente después del Big Bang, la materia del Universo se dividió en materia visible y oscura. Su distribución fue desigual. Los investigadores llaman al modelo tridimensional de distribución de formas de materia «telaraña». Esperan que gracias a él sea posible encontrar rastros de la descomposición de partículas de materia oscura. Esto ayudará a estudiar de alguna manera sus propiedades.

En enero, se hicieron predicciones de que en 2020 los astrofísicos intentarán detectar la materia oscura y la energía oscura, que representan aproximadamente el 95% de la masa del Universo. La ciencia todavía no sabe casi nada sobre estas misteriosas sustancias. 

Entonces, ¿qué saben los científicos hoy?

Estas partículas impregnan nuestros cuerpos cada segundo.

“Hasta que entendamos qué es la materia oscura, qué tipo de sustancia es y qué tipo de partículas. Los físicos aún no han aprendido a registrarlos, explica un  investigador principal del Instituto Astronómico Estatal. PKSternberg Universidad Estatal de Moscú Vladimir Surdin . 

No fueron los físicos quienes se enteraron de la existencia de la materia oscura, sino los astrónomos. Desde la década de 1930, al observar el movimiento de las galaxias vecinas, se dieron cuenta de que allí no solo hay estrellas. Su gravedad es mucho más fuerte que la que pueden proporcionar las estrellas, los planetas, el gas interestelar y otra materia que observamos.

Las estrellas son los principales objetos que vemos. Pero su masa claramente no es suficiente para explicar la masa de las galaxias en su conjunto. Las estrellas que se encuentran a grandes distancias del centro de las galaxias orbitan estos centros con bastante rapidez. Pero de acuerdo con las leyes de la física, esto no debería ser así: a medida que te alejas del centro de gravedad, la velocidad de movimiento de los cuerpos debe disminuir, mira al menos nuestro sistema solar.

Esto significa que lejos del centro de las galaxias hay algo que proporciona gravedad, una especie de masa invisible y oculta. Y sabemos con certeza que esta no puede ser una sustancia que nos sea tan familiar, con sus protones, electrones, neutrones. Son partículas de un nuevo tipo. Nos rodean e impregnan nuestro cuerpo a cada segundo, pero no los sentimos. Y los físicos aún no pueden crear dispositivos que puedan registrarlos.

Los científicos juzgan la existencia de materia oscura por otros motivos. Por ejemplo, sobre las desintegraciones de los cúmulos de estrellas, que no deberían haber ocurrido si no hubiera interacción con alguna sustancia invisible para nosotros. Y también por el efecto de una lente gravitacional: los cúmulos de galaxias desvían los rayos de luz que provienen de los objetos ubicados detrás de ellos. Debería ser así, se desprende de la teoría de la relatividad, pero el cálculo de la distorsión muestra que hay mucha más materia invisible que visible. Más de cinco veces.

Otro misterio de la ciencia es la energía oscura. Los físicos ni siquiera intentan resolverlo en los laboratorios, solo teóricamente.

En el siglo XX, los astrónomos registraron el movimiento de las galaxias y descubrieron que casi todas se alejaban de nosotros. Cuando  Edwin Hubble  aprendió a medir la distancia a las galaxias, resultó que cuanto más lejos está una galaxia de nosotros, más rápido se aleja. Los matemáticos han descrito todos estos patrones. Resultó que no hay tantas opciones para la expansión del Universo. Y la atracción mutua de las galaxias debería detener su avance: como una piedra lanzada hacia arriba, en algún momento se detiene y comienza a caer al suelo.

A finales de la década de 1980, aparecieron nuevos datos. Los científicos han descubierto que el movimiento de las galaxias no solo no se ralentiza, sino que, por el contrario, se acelera. Esto significaba que existe una fuerza en la naturaleza que supera la gravedad a distancias significativas, una especie de antigravedad. Y si los primeros 7 mil millones de años después del Big Bang fueron ganados por la gravedad, entonces otra fuerza comenzó a ganar, que comenzó a separar las galaxias.

A este poder se le ha dado un nombre convencional: energía oscura. Los científicos pueden calcular la energía en sí mismos, pero no pueden indicar su portador. Aún no está claro si se trata de algún tipo de campo o una propiedad del vacío. «

La energía oscura, según el Observatorio Espacial de Planck, representa el 68,3% del Universo observado y la materia oscura, el 26,8%. Y solo el 4,9% son objetos visibles.

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