La materia oscura es probablemente la parte de este tema todo el universo que fascina a la mayoría de los me – y eso es difícil de hacer. Hay tantas maravillosas cosas que ver y aprender, pero sabemos muy poco sobre la materia oscura que tipo de le da una ventaja, en mis ojos.

Entonces, ¿qué sabemos sobre la materia oscura? Pues se trata de “inferir la existencia de los efectos gravitatorios sobre la materia visible y la radiación de fondo”, me dice que “algo está actuando sobre la materia que podemos ver, como los planetas y las estrellas, y podemos ver parte de la radiación de fondo de la misma.” Así es como su existencia llegó a ser la hipótesis. Hubo discrepancias entre las mediciones de la masa de las galaxias, los cúmulos de galaxias y el universo entero sobre la base de las mediciones para ver “luminosa” la materia (estrellas, etc.)

Lo alucinante para mí es que de acuerdo a las observaciones en las ecuaciones de Friedmann y la materia oscura FLRW métrica representa el 23% de la densidad de masa-energía del universo observable. Al comparar esto con la medición de 4,6% de la materia ordinaria se puede obtener de estas cifras que la materia oscura, de hecho, representa el 80% de la materia en el conjunto del universo! Un 80%! El espacio es enorme!

Mucha de la evidencia de materia oscura proviene del estudio de los movimientos de las galaxias. Muchos de ellos parecen ser bastante uniformes, por lo que usando el teorema de virial de la energía cinética total debería ser la mitad del total de la energía gravitacional de unión de las galaxias. Sin embargo, cuando esto es experimentalmente la energía cinética total resulta ser mucho mayor: en concreto en la asunción de la masa gravitacional es debida únicamente a la materia visible de la galaxia, las estrellas cerca del centro de las galaxias tienen velocidades mucho mayores de lo previsto por el virial teorema.

De todo esto se evidencia de que hay algún tipo de materia oscura, pero ¿qué es? Bueno, este es aún desconocido. Un importante cuerpo de evidencia indica que no puede ser algo que se llama materia bariónica (es decir, protones y neutrones). La teoría más favorecida es que la materia oscura está compuesta principalmente de algo conocido como “partículas exóticas”, que se formaron cuando el universo tenía una fracción de segundo de edad. Estas partículas, lo que exigiría una extensión del Modelo Estándar llamada de la física de partículas elementales, podría ser “débilmente partículas masivas de interacción (WIMPs), o los axiones, o los neutrinos estériles. Un típico WIMP se prevé que al menos 100 veces más masiva como un átomo de hidrógeno.

Lo que es más conocido sobre la materia oscura es lo que no es probable que, como el agujero negro (hay muy pocos como para justificar la diferencia de masa para empezar).

La investigación continúa a medida que seguimos tratando de entender y comprender la estructura que mantiene nuestro universo. La maravilla del universo no es sólo mantener a las estrellas que llevan toda la gloria, sino para el “pegamento” que mantiene todo junto también.

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