Cosmología

Materia oscura

Aproximadamente el 80 por ciento de la masa del universo está compuesta de material que los científicos no pueden observar directamente e incluso del que no tienen el conocimiento absoluto. Se conoce como materia oscura, a las partes extrañas del universo que no emiten luz o energía. Los científicos consideran que la materia oscura domina el universo porque los estudios que se han realizado de otras galaxias en la década de 1950 indicaron que el universo contenía más materia de la que podía ser observada a simple vista. Los científicos creen que existe algo que no podemos ver y que está en funcionamiento. Creen que existe algo que aún tenemos que detectar directamente en las galaxias, una masa extra, que puede generar gravedad extra que necesitan para mantenerse intactas. A esto, se le conoce con el nombre de materia oscura.

¿Qué es materia oscura?

La materia oscura es un término utilizado en astrofísica y cosmología física para definir el tipo de materia y energía del universo, que no corresponde a la energía oscura, la materia ordinaria ni a los neutrinos pues no emite ningún tipo de radiación electromagnética ni interactúa con ella.

Antecedentes

Los orígenes de la materia oscura se remontan al año 1600. Tiempo después de que Isaac Newton presentara su teoría sobre la gravedad universal, algunos astrónomos comenzaron a especular sobre la existencia de objetos que podrían emitir poca o ninguna luz en el universo, pero que aún podrían ser conocidos por su fuerza gravitacional ejercida sobre objetos brillantes como estrellas y planetas. Esta idea adquirió fuerza en los años 1700 luego de que el científico Pierre Laplace argumentó que algunos objetos podrían ser lo suficientemente masivos como para atrapar cualquier luz que fuese emitida, y en el siglo XIX, Urbain Le Verrier y John Couch Adams usaron anomalías gravitacionales en el movimiento de Urano para predecir la presencia de Neptuno. En este momento, los astrónomos habían logrado demostrar la presencia de nebulosas oscuras, vistas solo por la luz que absorben de los objetos brillantes detrás de ellas. Estaba claro que existían más cosas en el Universo de lo que podía verse a simple vista.

En la actualidad, la materia oscura ha sido vista como la principal contribuyente a la formación de la masa galáctica por medio de Fritz Zwicky quien en 193,3 hizo un estudio del movimiento de las galaxias dentro del Cúmulo Coma, un supercúmulo galáctico que contiene más de 1.000 galaxias. Unos años antes, Edwin Hubble había calculado que el Cúmulo de Coma contenía aproximadamente 800 galaxias, cada una de ellas con aproximadamente mil millones de estrellas. Usando el teorema del virial, Zwicky calculó una masa de más de 500 veces mayor que la del Hubble. Zwicky señaló que, si sus mediciones eran ciertas, la materia oscura estaría presente en una cantidad mucho mayor que la materia luminosa.

Historia de la materia oscura

Las primeras referencias que existen sobre la materia oscura únicamente insinuaban una comprensión moderna. Hacia el final del siglo XIX, nuevas imágenes del campo en fotografía astronómica revelaron regiones oscuras en el cielo. Las estrellas no parecían estar distribuidas uniformemente, y los científicos se preguntaban si esto se debía a que las regiones oscuras carecían por de estrellas, o si alguna materia absorbente estaba bloqueando su visión de otras estrellas. Lord Kelvin, un físico escocés-irlandés, fue uno de los primeros científicos que intentó estimar el número de cuerpos oscuros en la galaxia de la Vía Láctea por medio de estimaciones extraídas de la dispersión de velocidad observada de las estrellas. Henri Poincaré, un matemático y físico francés, respondió a las ideas de Lord Kelvin usando el término «materia oscura«. Aunque impresionado por las ideas de Lord Kelvin, no estaba de acuerdo con las conclusiones del científico. Poincaré escribió que «dado que su número es comparable al que ofrece el telescopio, entonces no hay materia oscura, o al menos no tanto como la materia brillante».

Descubridor

El término materia oscura fue propuesto por el científico Fritz Zwicky en 1933 ante algunas evidencias encontradas con respecto a una masa que no era visible y que podía influir en las velocidades de las órbitas de las galaxias que estaban ubicadas en los cúmulos.

Para qué sirve la materia oscura

De acuerdo a una serie de análisis y estudios se ha descubierto que la materia oscura juega un papel muy importante dentro de la formación de las diferentes estructuras y la evolución de galaxias. Posee algunos efectos que pueden ser medibles en la anisotropía de la radiación de fondo de microondas.

Composición

Este es un tema que aún se desconoce a ciencia cierta, pero estudios indican que podría incluir neutrinos ordinarios y pesados, partículas elementales y axones, cuerpos astronómicos como las estrellas enanas, los planetas y las nubes de gases no luminosas. Las pruebas actuales favorecen los modelos en que el componente primario de la materia oscura son las nuevas partículas elementales llamadas materia oscura no bariónica.

Importancia

Se cree que la importancia de la materia oscura para el universo se basa en la existencia de una constante cosmológica y de una energía oscura. Según las mediciones realizadas por el satélite WMAP, la expansión del Universo se acelera, y se seguirá acelerando debido a la existencia de la energía oscura, aunque sin causar un Big Rip.

Escrito por Gabriela Briceño V.
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