Que es la materia oscura

Anunciando una nueva era en el cosmos, el noruego Kristian Birkeland predijo que el universo probablemente consistiría en un componente exótico que luego se llamaría materia oscura. Sus comentarios sobre este tema aparecieron en una descripción de la Norwegian Aurora Polaris Expedition (1902-1903). Las ideas de Birkeland sobre la Expedición se publicaron en el fatídico año de 1913, que vería el surgimiento del Sistema de Reserva Federal socialista y el Impuesto sobre la Renta en los Estados Unidos de América, dos componentes clave del manifiesto comunista. Los procesos evolutivos estuvieron en movimiento en todos los campos de actividad. La economía, la política, la ciencia y los corazones y las mentes de los hombres y las mujeres estaban en la balanza, mientras que el relativismo y no la verdad dominaban la imaginación moderna. La cosmología sufriría la misma mentalidad "evolutiva" y Birkeland escribió lo siguiente:

"Hemos supuesto que cada sistema estelar en las evoluciones arroja los corpúsculos eléctricos al espacio. No parece irracional, por lo tanto, pensar que la mayor parte de las masas materiales en el universo se encuentra, no en los sistemas solares o nebulosas, sino en" espacio vacío."

De esta manera, Birkeland predijo que debido a las 'evoluciones' presentes en el cosmos, la mayor parte de la materia en el universo debe encontrarse en un espacio 'vacío' en lugar de lo que es observable en los objetos estelares. Actualmente se cree que solo el cuatro por ciento del universo es de este tipo estelar visible ordinario. Además, alrededor de un cuarto del universo está formado por la omnipresente materia oscura y el resto del cosmos se llena con la aún más extraña energía oscura. Fue Fritz Zwicky, un astrofísico suizo que trabaja para Caltech, quien promovería el concepto de materia oscura a través de la égida del Teorema Virial.

Esta relación matemática es una fórmula que limita la energía de un conjunto de partículas. En otro año oscuro en la constante evolución hacia la esclavitud desde 1933, cuando se eliminó el oro de las cuentas de la ciudadanía estadounidense, Zwicky usó el Teorema Virial en un intento por determinar la validez de la hipótesis de la materia oscura. Concentró su atención en el cúmulo galáctico de Coma y su análisis proporcionó una confirmación prima de la existencia de materia oscura. Al evaluar la cantidad de movimiento de esas galaxias en la periferia del cúmulo, pudo conjeturar aproximadamente el agregado de toda la materia allí.

Se sorprendió al saber que esta suma total de masa es diferente de una estimación calculada por separado. Este otro valor se obtuvo al analizar la suma total de galaxias y el brillo del cúmulo de Coma. Al yuxtaponer este valor con el cálculo de la periferia, observó que había una discrepancia de al menos cuatro veces mayor. Dado que las galaxias no eran lo suficientemente masivas como para causar las velocidades orbitales calculadas, debe haber algún otro mecanismo para explicar este fenómeno. Este enigma se convirtió en el léxico científico en el problema de la masa faltante. Zwicky había establecido la necesidad de la existencia de una fuente invisible de masa hasta ahora desconocida que debe proporcionar el efecto gravitatorio necesario para el clúster.

Por lo tanto, es un hecho del estado actual de la cosmología que el mayor conjunto de pruebas para la materia oscura proviene de estos datos gravitacionales galácticos. Los científicos incluso han hecho curvas galácticas que describen las propiedades de rotación de las estrellas frente a la distancia desde el centro galáctico. Cuando se grafican los datos gravitacionales, se puede demostrar que solo una pequeña porción de las velocidades observadas son explicables mediante cálculos clásicos. En otras palabras, existe una escasez de masa visible en las galaxias observadas para atribuir la suma total de efectos gravitacionales a estrellas visiblemente observables, planetas y galaxias. Por lo tanto, la forma más simple de explicar este misterio galáctico de masa insuficiente es hipotetizar un tipo de masa no detectable conocida como materia oscura que puede ser la causa de los efectos gravitacionales.

A medida que se recopilan más y más datos sobre estos y otros aspectos del universo, se generan fórmulas y postulados cosmológicos que describen los resultados así obtenidos. Cumplir con los requisitos de los aspectos antes mencionados lleva a algunos científicos a proponer varios tipos diferentes de materia oscura. Los cuatro tipos principales de materia oscura se llaman: 

1- materia oscura bariónica; 

2- materia oscura caliente; 

3- materia oscura fría y 

4- materia oscura caliente. 

La materia oscura abarca desde lo conocido hasta lo predicho, desde los agujeros negros hasta las enanas marrones, hasta los objetos halo masivos compactos, el neutrino, los axiones, WIMPS o partículas masivas de interacción débil y el neutralino esotérico. Sin embargo, hay una explicación alternativa para los efectos gravitacionales que originalmente crearon el concepto de materia oscura.

Si se tiene en cuenta una comprensión incompleta de la gravedad, entonces se puede afirmar que la interpretación de la materia oscura es incorrecta porque alguna otra causa está generando estos fenómenos. Se han desarrollado varias teorías diferentes para describir los datos galácticos observados. En particular, una de las principales explicaciones competitivas está dada por las teorías del tensor escalar que intentan combinar las enseñanzas de la mecánica cuántica con la gravedad. Ampliar estas ideas lleva a una variedad de ideas exóticas que desafían nuestras nociones más fundamentales de la física y la astronomía. Otros conceptos van más allá y han sido objeto de interés para astrónomos como el Dr. Riccardo Scarpa, ya que estos permiten una cosmología sin la inclusión de la enigmática materia oscura.

El Dr. Scarpa trabaja en el Observatorio Europeo Austral en Santiago de Chile utilizando el Very Large Telescope Array en Paranal. Con toda su experiencia en este campo, es interesante observar algunos de sus comentarios más recientes sobre la materia oscura superflua:

"La materia oscura es la idea más loca que hemos tenido en la astronomía. Puede aparecer cuando la necesites, puede hacer lo que quieras, distribuirse de la forma que quieras. Es el cuento de hadas de la astronomía".

En vista de estos comentarios uno debería preguntarse si otra idea científica podría estar a punto de colapsar. De hecho, los astrónomos utilizan rutinariamente estos otros principios teóricos a diario en observatorios infrarrojos de todo el mundo. Por lo tanto, es muy probable que simplemente estemos equivocados acerca de toda esta materia oscura. Es muy probable que la única materia oscura que alguna vez encontremos sea esa materia oscura ignorante entre nuestros oídos.