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La ciencia descubre el misterio de la Materia Oscura

Un Nuevo análisis muestra una relación sorprendentemente simple entre la forma en que se mueven las galaxias y la distribución de la materia ordinaria dentro de ellas.


 
Inesperadamente, esto parecería resolver el misterio de la Materia Oscura que ellas contienen.

El 25 de agosto de 2003, un cohete Delta II lanzó al espacio el
desde Cabo Cañaveral, Florida, Estados Unidos. El entró en órbita siguiendo a la Tierra alrededor del sol y comenzó a realizar observaciones precisas de cientos de galaxias. Trece años después, el 19 de septiembre de 2016, un intrigante análisis fue posteado por tres astrofísicos, Stacy McGaugh y Federico Lelli, de la Universidad Case Western, y Jimmy Schombery, de la Universidad de Oregon.

Las galaxias están formadas por tres componentes. Las estrellas, que podemos ver; el gas, que también podemos ver aunque, mucho de lo que “vemos” es infrarrojo con una longitud de onda demasiado larga para nuestros ojos, pero que sin embargo podemos medir. Y lo más escurridizo, la “Materia Oscura”, que no podemos ver para nada. Deducimos su presencia por su influencia gravitacional- de la manera en que las galaxias se mueven y las formas de ondas de la luz al pasar por ellas. No sabemos de qué está hecha la “Materia Oscura”, una situación que especialmente molesta e intriga a los físicos que quieren saber de qué está hecho todo.

La llave para analizar estos fenómenos es la medición de las curvas de rotación de las galaxias. Esta es la forma de ver a qué velocidad orbitan las estrellas en las galaxias y como cambia a medida que se encuentran más lejos del centro.

Estos astrofísicos analizaron 2693 mediciones en 153 galaxias estudiadas por el telescopio Spitzer. La curva de rotación nos dice la fuerza centrípeta que las estrellas están experimentando, la fuerza que las atrae hacia el centro de la galaxia- presumiblemente debido a la combinación entre las fuerzas de gravedad de todos los componentes de las galaxias.

McGaugh explica que “nosotros podemos también estimar la atracción gravitacional debida a la materia (estrellas y gas) que podemos ver, para todas las galaxias. Hemos visto dos cosas: la primera, es que la aceleración de esas estrellas más alejadas del centro de la galaxia es mucho mayor que la que se podría esperar de la atracción gravitacional de las estrellas y el gas solamente. Esto es bien conocido y es una de las evidencias más fuertes de la existencia de la Materia Oscura.

En segundo lugar, y esto es lo más sorprendente, parecería haber una relación muy simple entre la aceleración “esperada” (de las estrellas y gas solamente) y la aceleración observada. Esto es muy peculiar debido a que se han estudiado un amplio rango de rotación de diferentes galaxias. Algunas de ellas tienen un gran cúmulo de estrellas en el medio y otras no. Algunas tienen más gas que estrellas, mientras que otras tienen más estrellas que gas. La fracción de Materia Oscura también varía de galaxia a galaxia, como también entre galaxias y la mayoría está dominada por materia normal en el centro y por Materia Oscura en los bordes.

Existe una dispersión de puntos de datos alrededor de esta simple relación, pero básicamente parecería estar diciéndonos que si nosotros sabemos dónde está la materia normal, nosotros sabemos dónde está la Materia Oscura también, sabiendo que ellas no interactúan mucho entre sí. Tenemos un montón de datos que evidencian la existencia de la Materia Oscura, como ser, que la fuerza gravitacional de las estrellas y el gas es mayor a la esperada, como también la falta de explicación de las colisiones entre cúmulos de estrellas, que no siguen a la materia normal.

Que exactamente estas observaciones nos están anunciando, no lo sabemos todavía. Capaz nos están diciendo algo sobre la formación de las galaxias, o de la naturaleza de la Materia Oscura, o sobre la gravedad u otra cosa.

Hasta ahora la frase más emocionante escuchada de la ciencia frente a un descubrimiento era “Eureka” (lo encontré), ¡pero ahora la mejor descripción de la reacción de muchos físicos es “Que gracioso!”

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