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  • Septiembre 2015Nº 468

Astropartículas

Materia oscura compleja

Las partículas invisibles que dominan el cosmos podrían darse en extrañas y variadas formas.

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El hermoso molinillo giratorio de la galaxia de Andrómeda, nuestra vecina cósmica, plantea un enigma. Su vertiginosa velocidad de rotación no puede explicarse aplicando las leyes conocidas de la física a la materia visible del disco. La gravedad producida por la masa aparente de la galaxia debería hacer que las estrellas de la periferia se movieran mucho más despacio de lo que lo hacen. Si la materia que vemos fuese todo lo que hay en el universo, Andrómeda, al igual que casi todas las galaxias de rotación rápida, no existiría en su forma actual.

Los cosmólogos creen que algún tipo de sustancia invisible, la materia oscura, rodea e impregna tanto Andrómeda como otras galaxias, lo que proporcionaría la atracción gravitatoria adicional que parece hacer falta para explicar su rápida rotación. Se calcula que la cantidad de materia oscura presente en el universo supera en unas cinco veces a la de materia normal. Esta enigmática sustancia también daría cuenta de otros fenómenos; entre ellos, el veloz movimiento de las galaxias en el interior de los cúmulos galácticos, la distribución de materia que resulta cuando dos de estos cúmulos colisionan, o el efecto de lente gravitacional (la curvatura de los rayos de luz causada por la gravedad) observado en galaxias lejanas.

Las teorías más simples sobre la materia oscura postulan que esta se compone de un solo tipo de partícula. Sin embargo, tras décadas de búsqueda, nadie ha sido capaz de obtener indicios directos de su existencia. Además, existen algunas discrepancias entre las observaciones astronómicas y las predicciones basadas en estas teorías simples. La combinación de estos pequeños desacuerdos con el fracaso a la hora de detectar esta esquiva sustancia ha llevado a algunos científicos a cuestionar las teorías tradicionales y proponer otras más elaboradas. En lugar de constar de un único tipo de partícula, la materia oscura podría hallarse compuesta por todo un abanico de especies invisibles. Al fin y al cabo, la materia ordinaria se presenta en múltiples formas, así que tal vez lo mismo suceda con la materia oscura.

En los últimos años, las sospechas de que podría existir más de una variedad de materia oscura han ido en aumento. Los expertos también han comenzado a considerar la posibilidad, más fascinante si cabe, de que haya nuevas fuerzas que actúen con gran intensidad sobre la materia oscura, pero que apenas afecten —si es que lo hacen en absoluto— a la materia ordinaria. Algunas observaciones recientes de galaxias en colisión parecen apoyar de manera preliminar esta hipótesis. Las nuevas fuerzas también podrían a ayudar a limar las discrepancias entre los modelos más simples y las observaciones. Si la materia oscura fuese una sustancia compleja, el universo sería un lugar mucho más intrincado e interesante que el que los cosmólogos suelen imaginar.

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