En busca de la materia obscura.

 

A decir verdad nada debería existir. Ni galaxias, ni estrellas, ni agujeros negros, ni polvo cósmico, ni luz, ni nosotros. Al principio del universo, según la teoría del Big Bang que es la más aceptada por la comunidad científica, la temperatura era tan alta que solo existía energía, pero cuando el universo comenzó a "enfriarse" empezaron a aparecer pares de partículas de materia y antimateria en una cantidad muy grandes, las cuales, al interactuar se aniquilaban entre ellas. Pero por alguna causa que aún no se sabe y se sigue investigando, hubo una pequeña asimetría la cual produjo un exceso en las partículas de materia que, con el tiempo, dio paso a todo el universo que vemos hoy en día y en la virtual extinción de la antimateria. Según cálculos se estima que en todo el universo observable existen 10 elevado a la potencia 53 kilogramos de materia (lo que equivale a solo el 32% del total de lo que compone al universo, ya que el otro 68% es energía obscura); este número es algo que nuestro cerebro ni siquiera puede procesar pero lo interesante de esto es que de ese total tan grande, la materia bariónica, o sea, la que podemos ver y compone a los átomos que nos forman a nosotros y a las estrellas es de menos del 5% de ese total, lo que significa que un 27% es materia que no vemos, mejor conocida como materia obscura.

Se le llama "obscura" porque esta materia no interactúa con la luz (o mejor dicho, con el espectro electromagnético en su totalidad) y entonces surge la pregunta: ¿Cómo sabemos que esta ahí? Pues es relativamente fácil ya que se puede inferir su presencia por sus efectos gravitatorios. Algo así como por ejemplo si hay un fantasma en nuestra casa y queremos saber por donde camina pues aunque no lo podamos ver echamos talco en el piso para ver su rastro por las huellas que vaya dejando (¿Y qué tal si flota? jajaja). Bueno, no fue el mejor ejemplo pero creo que se entiende; el caso es que los científicos notaban que las galaxias giraban un poco más rápido de lo que se suponía de acuerdo a su masa y pues ya con cálculos se dedujo que debería haber más masa pero que no la estaban viendo pero el efecto gravitatorio era evidente. En el año 2005 se descubrió una galaxia que esta formada casi en su totalidad por materia obscura (Se llama VirgoHI21 y contiene mil veces más materia obscura que hidrógeno), Y bueno, otro dato curioso es que se supone que nuestra galaxia, la vía láctea, esta compuesta por entre unas 5 y 9 veces más materia obscura que ordinaría. 
Pero, ¿tenemos idea de que esta hecha la materia obscura? Más o menos. La hipótesis que tiene más aceptación es que podrían ser partículas hasta ahora desconocidas que interactúan muy débilmente con la materia que conocemos y se les ha dado el nombre de WIMPS´s (por sus siglas en inglés que significan "partículas masivas que interactúan débilmente"). De hecho, ya conocemos una de estas partículas WIMP y se llaman "neutrinos" que difícilmente interactúan con la materia normal y atraviesan nuestro planeta y nuestros cuerpos miles de millones de veces cada segundo de todos los días pero casi nunca "chocan" con átomos normales. Estos neutrinos son producidos principalmente por nuestro sol y aunque son  muy difíciles de detectar si hemos logrado "cacharlos" en varios experimentos (de hecho hace algunos años hubo un debate en el cual parecía que estos neutrinos eran más rápidos que la luz pero luego se comprobó que había sido un error en la medición y era lógico ya que aunque la masa de los neutrinos es casi nula, pues tienen masa y de acuerdo a ley de la relatividad, ningún objeto con masa puede ir más rápido que la luz). Y a pesar de que los neutrinos no se consideran como materia obscura, se cree que puede haber una clase de neutrinos "fríos" o "estériles" que serían mucho más pesados (o sea, con más masa) que los neutrinos "normales" y que solo interactúan gravitacionalmente como componente principal de la materia obscura pero aún siguen siendo partículas hipotéticas. 

Entonces regresando al principio, podemos decir que sin la materia obscura no existiría el universo tal y como lo conocemos hoy ya que para que las galaxias y las estrellas se pudieran formar, no era suficiente con la materia "normal" que existía y fue gracias a la materia obscura que se pudieron "juntar" gravitacionalmente los átomos necesarios de hidrógeno para formar las primeras estrellas y todavía más importante, las estrellas supernovas que son las verdaderas "cunas" de elementos ya que ahí se forman todos los elementos "pesados" necesarios para la vida y luego, al explotar, se reparten por todo el universo. Hace poco se difundió una noticia de que se ha observado en el centro de nuestra galaxia un resplandor de rayos gamma con una cantidad de energía excesivamente alta (los rayos gamma son el extremo del espectro electromagnético con más energía y longitudes de onda muy pequeñas) que coinciden con lo que se espera cuando dos partículas de materia obscura colisionan y se aniquilan entre sí. Obviamente se necesita más investigación pero al menos estás mediciones no corresponden con las fuentes naturales que conocemos de rayos gamma.

¿Y porque esto sería importante para mi día a día, te preguntaras? Bueno, de entrada no estaríamos aquí leyendo y escribiendo esto sino fuera por la materia obscura (¡Gracias señora materia obscura! 😊) pero, la razón más importante es que dependiendo de cuanta materia obscura exista en realidad, será el destino final de nuestro universo. Si la teoría del Big Bang es cierta y si no existiera la materia obscura, el universo seguiría expandiéndose hasta el infinito causando algo conocido como "Big Rip" pero por lo que sabemos si hay materia obscura así que tenemos de dos sopas: la primera sopa es que si hay mucha más materia obscura habrá un punto en el tiempo en que el universo dejará de expandirse, comenzará a detenerse e incluso podría invertirse lo que causaría un "Big Crunch" lo cual nos regresará al principio en donde toda la materia estará tan comprimida en un solo punto de densidad infinita que volverá a producir otro "Big Bang". La sopa número dos es que el universo seguirá expandiéndose pero sin llegar al catastrófico escenario del "Big Rip", o sea, será un universo infinito y estable como lo conocemos hoy.

Por cierto, la responsable de que el universo se este expandiendo y, al parecer, cada vez más rápidamente es la energía obscura pero esa es otra historia.