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  • Investigación y Ciencia
  • Agosto 2018Nº 503

Informe especial Las grandes preguntas de la ciencia

Astronomía

¿Qué es la materia oscura?

Una escurridiza sustancia presente en todo el universo ejerce múltiples efectos gravitatorios observables, pero elude la detección directa.

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Los físicos y los astrónomos han determinado que la mayor parte de la materia presente en el universo es «materia oscura»: una sustancia cuya existencia puede deducirse a partir de sus efectos gravitatorios, pero no a través de interacciones electromagnéticas, como las que encontramos en la materia ordinaria. A pesar de ser uno de los conceptos más simples de la física, la materia oscura resulta desconcertante desde una perspectiva humana. Tenemos cinco sentidos, y todos ellos tienen su origen último en las interacciones electromagnéticas. La vista, por ejemplo, se basa en nuestra sensibilidad a la luz: ondas electromagnéticas de cierta frecuencia. Podemos ver la materia usual porque los átomos que la forman emiten o absorben luz. La carga eléctrica de electrones y protones es la razón de que podamos ver.

Sin embargo, nada obliga a que toda la materia se componga de átomos, y la mayor parte de ella podría estar hecha de algo totalmente distinto. Llamamos materia a cualquier sustancia que interaccione con la gravedad del mismo modo que la materia normal; por ejemplo, agrupándose en galaxias y cúmulos de galaxias. Sin embargo, un tipo de materia que no presente interacciones electromagnéticas será invisible a nuestros ojos.

La materia oscura carece de carga eléctrica (o tiene tan poca que aún no la hemos podido detectar). Nadie ha conseguido verla con sus ojos ni con ningún instrumento. No obstante, creemos que existe debido a sus múltiples efectos gravitatorios. Estos incluyen los movimientos de las estrellas en una galaxia (cuyas elevadas velocidades no pueden explicarse a partir de la escasa atracción gravitatoria ejercida por la materia visible); los de las galaxias en los cúmulos de galaxias (una vez más, demasiado rápidos para ser causados por la materia ordinaria); las propiedades del fondo cósmico de microondas; la trayectoria de la materia visible expulsada en las explosiones de supernova; la desviación de la luz causada por el efecto de lente gravitacional; así como la observación de que la materia visible se separa de la invisible en los choques entre cúmulos de galaxias.

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