La Materia Oscura Como Un Gran Misterio del Universo

Existen muchos misterios por conocer en el universo y dos de ellos son la energía oscura y la materia oscura. Se ha calculado por los expertos en Astrofísica que cerca del 68% del universo se compone de energía oscura y el 27% de materia oscura. En su conjunto dan un 95%. Es decir, solo cerca del 5% es materia conformada por las galaxias y demás materia y energía que podemos percibir en el universo. La materia ordinaria, o materia bariónica, es la que la Física conoce muy bien en la actualidad y solo conforma el 5% del universo. Esto nos hace entender que conocemos muy poco del universo.

El nombre tanto de la energía como de la materia con su adjetivo “oscura” se debe a que no emite ningún tipo de radiación en el espectro electromagnético. Sin embargo, la materia oscura si tiene propiedades gravitatorias y por ende es detectada en el universo.

¿Cómo se descubrió la materia oscura?

La materia oscura se ha descubierto debido a que se manifiesta gravitatoriamente según las leyes de la mecánica newtoniana a través del comportamiento de las galaxias. Se ha encontrado su presencia en investigaciones de galaxias mediante la estimación de la masa causada por la fuerza de gravedad.

En 1933 Fritz Zwicky, astrónomo y físico sueco de origen búlgaro, estudió las velocidades orbitales de cúmulos de galaxias. Encontró en sus estudios que había “una masa no visible” que presentaba manifestación gravitatoria en tales fenómenos. El efecto gravitatorio que presenta la formación de Lentes Gravitacionales está ligado al fenómeno de la materia oscura.

Primeras pruebas de la materia oscura

Por otro lado, es conocido que las primeras pruebas sistemáticas de la existencia de la materia oscura se obtuvieron en los años 60’s del siglo XX. Se observó el gran efecto gravitatorio en las estrellas que se encuentran cerca de algunas galaxias. Se dudó en el momento de tales pruebas ya que los científicos pensaron que la Ley de la Gravitación Universal de Newton podría perder validez en tales circunstancias. Sin embargo, con el paso del tiempo y de las constantes investigaciones de diferentes grupos de científicos las dudas se fueron menguando hasta que la materia oscura fue aceptada como tal.

Para tomar el estudio de la materia oscura con más fuerza los científicos acuden a la Teoría del Big Bang. En este evento se crea todo el universo y de ahí surgen muchos fenómenos que aun en la actualidad se encuentran presentes como testigos del surgimiento del universo hace aproximadamente 13,800 millones de años, segun un reporte del año 2001 hecho con la ayuda del gran telescopio Hubble.

Se ha concluido que la materia oscura está presente desde el inicio y que hay, por ende, evidencias claras de tal manifestación.

¿Qué es la energía oscura?

En el caso de la energía oscura ocupa el 68% del total del universo. Se cree que la energía oscura es la responsable del desplazamiento de las galaxias alejándose entre sí. En un futuro, los habitantes de nuestra civilización solo verán el espacio exterior como un gran vacío debido a este fenómeno.

La energía oscura está en todo el universo y es tan poco densa que en el espacio que ocupa nuestro planeta Tierra solo habría cerca de unos 6 o 7 mg de energía oscura. 

Hasta el momento, lo que muchos científicos han concluido sobre la energía oscura son ideas que suenan a ciencia ficción. Tales ideas como la existencia de “multiversos”, aludiendo a universos alternativos. En estos universos las propiedades y características físicas funcionan de manera distinta.

Nuestro universo obedece a las leyes físicas conocidas. Al pensar en estas posibilidades, que llevan a los científicos a creer en tales universos, podemos pensar en la necesidad clara del surgimiento de una nueva física tal como sucedió al surgir la Física Cuántica. Recordemos que la Física Cuántica nació debido a no poder responder preguntas de la naturaleza de la luz y de la radiación del cuerpo negro a principios del siglo XX.

Los estadounidenses, premios nobel de Física en 2011, descubrieron por qué el universo se expande a una velocidad acelerada y que la responsable de esta aceleración es precisamente la energía oscura. Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess descubrieron tal aceleración de expansión del universo a través de observaciones hechas en supernovas distantes.

El descubrimiento por Vera Rubin (1928 – 2016)

Vera Florence Cooper Rubin fue una astrónoma estadounidense quien destacó por medir la velocidad de rotación de las estrellas dentro de las galaxias. Se dice que Vera Rubin es “La mujer que descubrió la materia oscura”.

Al medir la velocidad de rotación de las estrellas en galaxias espirales encontró que la curvatura de las trayectorias se mantienen planas. Este hallazgo contradijo que las estrellas más alejadas del centro de la galaxia se mueven más lentas.

Debido a estas conjeturas la explicación no es posible solo tomando en cuenta la existencia de la materia bariónica. De aquí surge la necesidad de otro tipo de materia teórica para entender la velocidad de expansión del universo.

Surgimiento de una nueva Física

La imposibilidad de explicar el comportamiento total de la materia y energía oscura nos hace creer que estamos cerca del surgimiento de una nueva Física. Tal vez para esto se tendrá que plantear o descubrir una quinta fuerza fundamental del universo, adicional a las 4 fuerzas fundamentales que ya conocemos: Fuerza Gravitacional, Fuerza Eléctrica, Fuerza Nuclear Fuerte y Fuerza Nuclear Débil.

Los grandes misterios del universo podrían ser explicados mediante planteamientos teóricos que hagan tomar conciencia a la comunidad científica del por qué el universo como no se conoce actualmente, funciona perfectamente. La velocidad de la luz, por ejemplo, como una de las características del universo cuyo valor es 300,000 km/s podría no ser la única energía que viaje más rápido. En este planteamiento, podría ser que se encuentren características del universo, como la velocidad de la luz, pero que viajen a velocidades superiores a la propia radiación. La teoría de la relatividad y los viajes relativistas podría tener algunos puntos importantes que aportar a la nueva física.

La complejidad de las galaxias como las conocemos actualmente podría reducirse a una explicación mucho más sencilla. La evolución de las galaxias y la formación de los agujeros negros podrían tomar otro matiz a partir de las nuevas teorías que están por descubrirse. Tal vez el entendimiento que hasta este momento tenemos del origen del universo podría cambiar bajo el surgimiento de las nuevas teorías.