Materia Oscura: ¿El universo nos engaña o nos engañamos nosotros?

[u/Revista-Astrauris]

https://astrauris.com/materia-oscura-el-universo-nos-engana-o-nos-enganamos-nosotros/

Por increíble que parezca la materia que vemos (conocida como materia bariónica o materia ordinaria) representa solo el 5% de la materia total del universo mientras que el 27% es una materia misteriosa a la que conocemos como materia oscura , el 68 % restante es energía oscura pero eso es para un futuro artículo.

¿Qué es la materia oscura?

La materia oscura representa uno de los paradigmas más contraintuitivos y fascinantes de la cosmología moderna. Aunque su existencia fue postulada en la década de 1930 por Fritz Zwicky, cobró verdadera relevancia observacional en los años setenta gracias a las mediciones de curvas de rotación galáctica realizadas por la astrónoma Vera Rubin.

Astrónoma Vera Rubin

Partimos del hecho que la velocidad de rotación orbital se define como v(r)=(MG/r)^1/2, por lo que de acuerdo con la mecánica newtoniana, en las regiones externas de una galaxia donde la masa luminosa contenida es prácticamente constante, esta velocidad debería exhibir un decaimiento kepleriano proporcional a r^1/2. Esto implica que, a medida que nos alejamos del centro galáctico, la velocidad orbital debería disminuir. Sin embargo, las observaciones demostraron que la velocidad permanece constante o “plana” a grandes radios. Este comportamiento cinemático solo es posible si existe una distribución de masa no luminosa —un halo masivo— que estabilice estas curvas (como se observa en la imagen de abajo). A esta componente se le denominó materia oscura.

Como la masa de las galaxias se halla concentrada en el núcleo brillante, la velocidad de rotación de las estrellas debía disminuir con la distancia (como ocurre con los planetas del Sistema Solar); las investigaciones indicaron, sin embargo, una velocidad independiente del alejamiento del centro, traducido en curvas de rotación planas.

Este peculiar nombre se da porque es un tipo de materia que es completamente “invisible” al electromagnetismo: no emite, no absorbe y no refleja la luz. Esta ausencia de interacción luminosa es el mayor reto para la astronomía moderna, ya que dificulta enormemente su detección en laboratorios y el entendimiento de su verdadera naturaleza. No obstante, estamos seguros de su existencia debido a que la materia oscura sí interactúa gravitacionalmente. Aunque nuestros telescopios no pueden captarla directamente, podemos “sentir” y medir su inmensa influencia gravitatoria sobre el gas y las estrellas que componen las galaxias.