La materia oscura puede volverse aún más enigmática; comprender

*Este texto fue escrito por un columnista de TecMundo; aprender más al final.

Antes de explicar el título, podemos repasar brevemente lo que se piensa que es la materia oscura. Primero, que un cuerpo masivo atrae a otro cuerpo masivo se sabe a partir de la ley de gravitación universal de Isaac Newton. En una escala cósmica, esta atracción entre los cuerpos influye directamente en cómo los planetas, los sistemas estelares y las galaxias se mueven por el universo.

Sin embargo, el movimiento de las galaxias es mucho más complejo de lo que puede describir la ley de la gravedad. También hay que tener en cuenta la teoría de la relatividad general de Albert Einstein que, de forma simplificada, presenta una «mejor explicación» de la gravedad ejercida entre planetas, estrellas y galaxias y, por tanto, es más fiable para la predicción de estos movimientos. Sin embargo, hay cosas más complejas en el universo que no están cubiertas por la teoría de Einstein.

En sistemas como nuestro sistema solar, cuanto más cerca está un planeta del Sol, más rápido viaja por el espacio, es decir, el tiempo que tarda Mercurio, el planeta más cercano al Sol, en dar una vuelta alrededor del Sol, es mucho menor que el tiempo que tarda en dar la vuelta al Sol. tarda la Tierra en completar la misma revolución. Este fenómeno se conoce y predice desde el siglo XVII con las leyes de Kepler.

Sin embargo, cuando se trata de galaxias, como nuestra Vía Láctea, que también tienen un centro orbitado por estrellas (donde cada estrella es capaz de tener su propio sistema planetario), no sucede lo mismo. En otras palabras, las estrellas más alejadas del centro de las galaxias viajan por el espacio aproximadamente a la misma velocidad que las estrellas más centrales. ¡Es como si algo estuviera ayudando a esas estrellas a moverse más rápido!

Agujero negro(Shutterstock)La fuente: obturador

De ahí surge la hipótesis de la materia oscura, que consistiría en algo que no interacciona con la radiación electromagnética (luz) sino gravitatoriamente con estrellas y planetas. Una consecuencia de esta interacción sería la velocidad superior a la esperada de las estrellas lejos de los centros de las galaxias, que se observó por primera vez en la década de 1930.

Sin embargo, habría que detectar la existencia de esta materia para probar la atracción gravitatoria que ejerce sobre las estrellas. Algo que, por el nombre elegido y no en vano, no resulta nada sencillo. En 1997 y posteriormente en 2013, utilizando detectores DAMA, especialmente ensamblados para la búsqueda de materia oscura. materia negra), los científicos afirmaron haber podido medir las partículas de materia oscura que atraviesan la Tierra durante su viaje por el espacio en el momento en que su velocidad es la mayor posible.

Los resultados de los detectores DAMA fueron, al mismo tiempo, alentadores, porque no solo suponen un avance tecnológico sino también porque son la confirmación de una vieja hipótesis, y también controvertidos, ya que otros científicos no han podido realizar lo mismo. Medidas de la materia oscura.

Hasta la fecha, por controvertidos que sean, estos son los mejores resultados para detectar materia oscura. Sin embargo, un informe de noviembre de 2021 en la revista Science afirma que un nuevo detector más preciso, llamado COSINE, no detecta ninguna de las señales que afirman los científicos responsables de los proyectos DAMA.

El detector de materia oscura COSINE.
El detector de materia oscura COSINE (Yale/Handout)

El impacto de esta falta de detección de materia oscura puede hacer que esta hipótesis sea aún más turbia, porque aún no tenemos suficiente tecnología o podemos estar buscando respuestas en los lugares equivocados. Sin embargo, en ciencia, no podemos excluir ningún hecho. En la situación de confirmar que las señales medidas por el proyecto DAMA ni siquiera están relacionadas con la materia oscura, siempre vale la pena preguntarse: ¿qué se capturó?

Rodolfo Lima Barros Souza, profesor de física y columnista de la TecMundo. Es licenciado en física y tiene una maestría en educación científica y matemática de la Unicamp en el área de percepción pública de la ciencia. Está presente en las redes sociales bajo el nombre de @rodolfo.sou