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La materia oscura sirve para casi cualquier cosa

Mientras nos aclaramos sobre su realidad, la materia oscura sirve para casi todo: explicar el exceso de radiación gamma del centro de la Vía Láctea o señalar el calentamiento de los exoplanetas como la «prueba irrefutable» de su existencia.

En el universo existe una especie de masa no visible que no es energía oscura, materia ordinaria (bariónica) ni neutrinos. La llamamos sencillamente materia oscura.

Es una masa completamente transparente en el espectro electromagnético debido a que no interactúa con ninguna forma de radiación electromagnética.

Sabemos de su existencia porque provoca efectos gravitacionales sobre el movimiento de las estrellas o de las galaxias, así como en las anisotropías del fondo cósmico de microondas, o en la distribución de la temperatura del gas caliente en galaxias, cúmulos y nebulosas.

También hemos deducido que representa el 85 por ciento de la materia del universo y, desde que en 1933 el físico suizo Fritz Zwicky nos hablara de ella por primera vez, recurrimos a esa masa invisible para explicar fenómenos cósmicos misteriosos.

Última especulación

La última manifestación de este ejercicio de atribuir más efectos a la materia oscura procede del Mattia di Mauro, un investigador del Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) de Turín, que publica su propuesta en Physical Review D.

Di Mauro cree que la materia oscura está detrás de un misterio cósmico conocido como Exceso de GeV del Centro Galáctico o GCE. Se trata de un excedente inesperado de radiación de rayos gamma registrado en 2009 en el centro de la Vía Láctea por los físicos Lisa Goodenough y Dan Hooper.

La radiación gamma es una forma de radiación electromagnética que surge de la desintegración radiactiva de los núcleos atómicos. En el universo, los rayos gamma se originan por fenómenos astrofísicos de alta energía, como explosiones de supernovas o núcleos de galaxias activas. Generalmente, esos rayos no llegan a la superficie terrestre porque los absorbe la alta atmósfera.

El GCE revela una excesiva y difusa radiación de rayos gamma en el centro de la Vía Láctea, y algunos astrónomos han supuesto hasta ahora, en base a diversos enfoques, que la materia oscura puede estar originando esa anomalía. Otros astrónomos la atribuyen a los púlsares o estrellas de neutrones que emiten radiación periódica.

Di Mauro, por tanto, no es el primero en proponer que la materia oscura origina los excesos de rayos gamma (GCE), pero su razonamiento se basa en el análisis de 11 años de datos y por ello refuerza esa teoría, tal como se señala en un comunicado.

Esos datos le permitieron descubrir que los niveles de energía de la radiación gamma excesiva que emana del centro galáctico son bastante parecidos. Por eso piensa que tienen un mismo origen que no sería otro que la materia oscura.

No se trata de una conclusión definitiva, sino de una aproximación más a desentrañar un misterio cósmico gracias a la materia oscura.

Calentando planetas

Otra especulación con la materia oscura ha sido desarrollada por Rebecca Leane, física teórica de partículas del MIT, y Juri Smirnov, físico de astropartículas de la Universidad Estatal de Ohio (OSU).

En un artículo publicado en arXiv, ambos sugieren que la materia oscura podría esconderse y eventualmente detectarse en los planetas que están más allá del sistema solar.

Consideran que, atraídas por la gravedad, las partículas invisibles de la materia oscura podrían haber anidado en los núcleos de esos planetas, aniquilarse entre sí y producir suficiente calor para elevar la temperatura de esos exoplanetas.

Tal como explica al respecto la revista Science, las aniquilaciones de materia oscura podrían elevar la temperatura de un planeta 14 veces más masivo que Júpiter de 250 Kelvin a 500 K o más.

Los autores consideran que la mayor concentración de materia oscura está ocurriendo en los planetas que están más cerca del centro de la Vía Láctea.

En consecuencia, creen que los astrónomos podrían detectar una escalada de temperatura en esos exoplanetas y obtener lo que consideran «una prueba irrefutable» de la invisible materia oscura.

Sirve para casi cualquier cosa

Pero sigue sin quedar claro que realmente podamos detectarla por ese sistema, o que esté ocasionando el intrigante exceso de radiación gamma del centro de nuestra galaxia.

Lo que queda meridianamente claro es que la materia oscura sigue representando la mayor evidencia de nuestro desconocimiento del universo y que, al mismo tiempo, es el mejor recurso del que disponemos para explicar algunos de los misterios del cosmos. Mientras nos aclaramos, sirve casi para cualquier cosa.

Referencias

Characteristics of the Galactic Center excess measured with 11 years of Fermi-LAT data. Mattia Di Mauro. Phys. Rev. D 103, 063029, 22 March 2021. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.103.063029

Multimessenger constraints on the dark matter interpretation of the Fermi-LAT Galactic center excess. Mattia Di Mauro, Martin Wolfgang Winkler. arXiv:2101.11027 [astro-ph.HE]

Exoplanets as New Sub-GeV Dark Matter Detectors. Rebecca K. Leane, Juri Smirnov. arXiv:2010.00015 [hep-ph]

 

Foto superior: Radiación de rayos gamma detectada en todo el cielo; las áreas más brillantes tienen más radiación. Crédito: Fermi: 2009-2013.

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

2 comentarios

  • Existen infinitos universos semejantes al nuestro y colindantes entre ellos, que hacen que se expandan, y la gravedad no es otra cosa que la necesidad de ocupar los vacíos de sus masas, a semejanza de lo que ocurre al equilibrarse la presión, al abrir una botella o depósito a baja presión o al explotar un neumático o abrir la válvula de llenado.

  • Y cuando unas partes de esos universos colindantes se juntan hasta el punto de no existir vacío entre ellas se produce un rechazo o explosión creándose un nuevo universo y así sucesivamente.