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28 de Julio de 2019
Materia oscura

¿Podría matarte la materia oscura?

Una hipótesis poco conocida relativa a la materia oscura sostiene que está formada por pedazos muy densos de materia en vez de por partículas elementales. Pero, si así fuera, el cuerpo humano podría detectarla, y no de la mejor manera para él.

Se han utilizado diversos dispositivos (en la imagen, el llamado XENON100) para dar con las partículas de que podría estar hecha la materia oscura, pero nuestro propio cuerpo es un detector potencial de ciertas hipotéticas formas de esta: que no acaben con nosotros les impone límites [Jpienaar13].

Lo que solemos llamar la humanidad es para algunos el mayor de los detectores de materia oscura. O, al menos, lo es para Jagjit Singh Shidu y Glenn Starkman, de la Universidad Case de la Reserva Occidental, y Robert J. Scherrer, de la Vanderbilt, que han calculado que la materia oscura ya habría sido detectada si estuviese compuesta por cuerpos «macroscópicos» que pesasen menos de 50 kilogramos y con un diámetro de más del orden de un micrómetro, puesto que, tal y como explican en un artículo subido a arXiv, el repositorio de prepublicaciones de física, si fuera así cada año morirían personas abatidas por inexplicables perforaciones. Una materia oscura constituida por cuerpos de esos tamaños y masas excavaría un túnel de plasma a través de los tejidos. No pasaría desapercibido, dicen los autores. Tras estas consideraciones, que pueden parecer absurdas a primera vista, está el que no se sepa prácticamente nada acerca de la naturaleza de la materia oscura, pese a una búsqueda muy intensa. Por lo tanto, la gama de sus características aún posibles es muy amplia.

Pese a que prácticamente no hay prueba alguna que certifique su existencia, las llamadas WIMP, unas partículas hipotéticas digamos «normales», partículas en el mismo sentido en que lo son las del modelo estándar pero que no están entre las previstas por este, siguen siendo la opción  a la que se tiene por más firme para explicar la materia oscura. Las WIMP, aparte de por su gravedad, apenas si interaccionarían con la materia del modelo estándar. Los cálculos de Shidhu, Scherrer y Starkman se refieren, en cambio, a hipotéticos conglomerados de partículas elementales, quizá del modelo estándar (los quarks del tipo llamado extraño, por ejemplo), con masas muchísimo mayores que las de las partículas elementales y tamaños mayores también que las escalas nucleares o atómicas; a estos eventuales objetos se les llama macros.

Pero con el cuerpo humano también interaccionaría la materia oscura tal y como se la concibe más ordinariamente, la formada por partículas elementales, que es la que se quiere detectar mediante experimentos como, por ejemplo, el proyecto XENON del Laboratorio del Gran Sasso, en Italia. En 2018, Katherine Freese, de la Universidad de Michigan, y Christopher Savage, de la de Estocolmo, calcularon las posibles interacciones entre WIMP que satisficiesen condiciones consideradas realistas y los núcleos atómicos del cuerpo humano. Con una masa, expresada en unidades de energía, de unos 60 gigaelectronvoltios o GeV (aproximadamente la mitad, por comparar, que el bosón de Higgs), interaccionarían unas diez veces al año con núcleos atómicos del cuerpo de cada persona, principalmente de oxígeno y de hidrógeno. La dosis de radiación es insignificante.

Unas WIMP más ligeras, de 10 o 20 GeV, interaccionarían cada minuto con alguna de nuestras moléculas (ha habido supuestamente indicios de su existencia, aunque por lo general no están aceptados). Pero ni siquiera ese ritmo, dicen los investigadores, bastaría para crear una dosis de radiación apreciable. La dosis efectiva que sufriríamos por culpa de estas partículas, si realmente existiesen, sería del orden de una cienmilmillónesima de milisievert al año. En cualquiera de estos casos, la materia oscura no nos podría dañar en absoluto. O, al menos, no mediante los efectos de la radiación (alguna conjetura ha habido sobre su intervención indirecta en extinciones masivas periódicas).

Lars Fischer / Spektrum.de

Referencia: «Death by Dark Matter», de Jagjit Singh Shidu, Robert J. Scherrer y Glenn Starkman, en arXiv:1907.06674 (astro-ph.CO).

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