¿Alguna vez te has preguntado si el Universo es todo lo que podemos ver? ¿Hay algo más allá de lo que nuestros ojos pueden alcanzar? Esta es una de las preguntas más importantes para los físicos que estudian el cosmos.
Gracias a las observaciones astronómicas, sabemos que el Universo está compuesto principalmente de dos elementos: la energía oscura y la materia.
- La energía oscura conforma el 68.3% de nuestro universo, pero sigue siendo un gran misterio para los científicos.
- La materia del Universo abarca poco más del 30% y existe en dos tipos:
- Materia bariónica o materia normal, que está conformada de todo lo que brilla y podemos ver: galaxias, estrellas, planetas, polvo cósmico, etc.
- Materia oscura, que es invisible a nuestros ojos y no interactúa (o muy rara vez interactúa) con la materia normal.
¿Cómo sabemos que existe la materia oscura?
Si la materia oscura no interactúa con la materia ordinaria y no la podemos ver, ¿cómo sabemos que existe?
La respuesta recae en las observaciones astronómicas. Grandes astrofísicos y astrónomos concluyeron que, además de toda la materia visible en el Universo, debía existir una componente invisible que afectaba el movimiento de las estrellas y las galaxias.
La primera evidencia de materia oscura fue proporcionada por el astrofísico Fritz Zwicky en 1933.
Zwicky calculó la masa total del cúmulo de galaxias Coma, mediante observaciones del movimiento de las galaxias. Después, calculó la masa total del mismo cúmulo de galaxias, pero esta vez lo hizo mediante la luminosidad. Es decir, determinó la masa de todo lo que brillaba y podía ver a través de su telescopio.
Cuando comparó ambos resultados, se dio cuenta que toda la masa de la materia que podía ver no era suficiente para explicar el movimiento de las galaxias en el cúmulo. Debía existir una masa proveniente de algo que evidentemente era invisible: “materia no visible” que era 400 veces más abundante que la materia visible.
En 1970, la astrónoma Vera Rubin y Albert Bosma realizaron mediciones de la velocidad de las estrellas alrededor del centro galáctico.
Lo que Vera y Albert observaron fue algo sorprendente: ¡Todas las estrellas, lejanas y cercanas al centro galáctico, rotaban con la misma velocidad!
Esto no tenía sentido, ya que la física de Newton establece que la velocidad de rotación alrededor del centro galáctico es inversamente proporcional a la distancia al centro.
La única explicación posible era que había una gran cantidad de materia invisible que estaba “sujetando” a las estrellas para que pudieran rotar a la misma velocidad.
Otras evidencias de la materia oscura
Además de la evidencia proporcionada por Zwicky y Rubin, existen otras evidencias que apoyan la existencia de la materia oscura.
- La formación de las galaxias. Las observaciones muestran que las galaxias se formaron mucho más rápido de lo que la gravedad de la materia visible podría haber permitido. Esto sugiere que la materia oscura jugó un papel importante en la formación de las galaxias.
- Las lentes gravitacionales. La materia oscura puede actuar como una lente gravitacional, desviando la luz de las estrellas y galaxias distantes. Este efecto ha sido observado en numerosas ocasiones, lo que proporciona más evidencia de la existencia de la materia oscura.
¿Qué es la materia oscura?
La naturaleza de la materia oscura es un misterio que los científicos todavía están tratando de resolver.
Una posibilidad es que la materia oscura esté compuesta por partículas subatómicas que no interactúan con la materia normal. Estas partículas podrían ser las responsables de la gravedad adicional que se observa en el Universo.
Otra posibilidad es que la materia oscura sea una forma de energía oscura que tiene una densidad muy alta. Esta energía oscura podría actuar como una fuerza gravitacional repulsiva, lo que explicaría por qué las galaxias se están separando cada vez más.
¿Qué sabemos de la materia oscura?
A pesar de que la naturaleza de la materia oscura es un misterio, los científicos han podido aprender algunas cosas sobre ella.
- La materia oscura es invisible a nuestros ojos.
- La materia oscura no interactúa (o muy rara vez interactúa) con la materia normal.
- La materia oscura es muy abundante en el Universo, representando el 26.8% de la materia total.
- La materia oscura juega un papel importante en la formación y evolución de las galaxias.
El Universo es un lugar vasto y misterioso, y aún quedan muchas preguntas sin respuesta sobre su composición. La energía oscura es una fuerza misteriosa que hace que el Universo se expanda cada vez más rápido, y la materia oscura es una forma de materia invisible que representa la mayor parte de la materia del Universo.
Los científicos están trabajando duro para comprender mejor estas dos componentes fundamentales del Universo. Si lo hacen, nos ayudará a comprender mejor la evolución del Universo y nuestro lugar en él.