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Decía Carl Sagan que es mejor encender una vela que maldecir la oscuridad. En el campo del conocimiento, esa vela es la ciencia. Allí hacía donde la dirigimos, más tarde o más temprano, acaba por ayudarnos a comprender lo que antes nos era incomprensible.

A veces, esta metáfora de la ciencia como una luz que ilumina la oscuridad, se vuelve ciertamente relista. Pensemos en el Universo, apenas sabemos desde hace unos años de qué está hecho, y lo que es peor, no sabemos qué son en realidad los componentes que forman la mayor parte del mismo. El Universo está formado, por un lado, de materia bariónica, que es la materia de la que estamos hechos nosotros, los planetas, las estrellas, etc. pero también está compuesto de materia oscura y energía oscura. Qué son la materia y energía oscura es la pregunta del millón. Hemos detectado que estos componentes existen, pero no sabemos que son ni de que están compuestos. La materia y energía oscuras forman el 95% del Universo. Dicho de otro modo, desconocemos la naturaleza de los elementos más abundantes del Universo. Todavía hay mucha ciencia por delante y mucho trabajo por hacer para arrancarle esos secretos al Universo.

En el año 2020, si todo va bien, la misión Ecluides abandonará la Tierra para intentar solventar estos enigmas cosmológicos. Para ello observará dos mil millones de galaxias que ocupan aproximadamente un tercio del cielo. Para adentrarse en las entrañas del lado oscuro del Universo, la misión Euclides va a utilizar dos métodos diferentes.

El primero de ellos está enfocado a estudiar la denominada material oscura. Para ello se observarán y analizarán miles de millones de galaxias que se encuentran tremendamente lejos. Estas galaxias pertenecen a una época en la que el Universo tenía la mitad de la edad de la que tiene hoy. La materia oscura, recibe ese nombre, porque no interactúa de ninguna forma con la luz, lo cual hace imposible que podamos verla, pero dicha materia si tiene gravedad y esta gravedad puede afectar a la luz que pasa por sus dominios, por lo tanto, la luz proveniente de esas galaxias se verá afectada por la gravedad de la materia oscura. Viendo cómo se deforma esa luz, podemos deducir cuanta materia oscura hay y cómo está distribuida.

Por otro lado, para estudiar la energía oscura, se analizará la separación entre las galaxias. Como se sabe, el Universo está en expansión, lo que quiere decir que todas las galaxias se separan unas de otras, es decir, que con el paso del tiempo la distancia entre las galaxias va aumentando. Entendiendo cómo han ido cambiando esas distancias a lo largo del tiempo, nos permitirá conocer cómo ha afectado la energía oscura a la expansión del Universo.

Hay un dicho popular que dice que la paciencia es la madre de la ciencia, puede que sea o no cierto, pero la verdad es, que para acercarnos al lado oscuro del Universo nos va tocar esperar todavía unos pocos años.

Vía NASA.

El ESO (European Southern Observatory) ha publicado una nota de prensa donde presenta las últimas observaciones realizadas por el equipo científico de Christian Moni Bidin. Haciendo uso del observatorio de La Silla han estado observando el movimiento de 400 estrellas de nuestra galaxia. Las conclusiones a las que han llegado es que tenemos un problema con el modelo de distribución de la materia oscura en la Vía Láctea.

Antes de continuar recordemos brevemente que es la materia oscura. Se supone, que la materia oscura es un tipo de materia distinta a la materia bariónica. La materia bariónica es la materia a la que estamos acostumbrados, es decir, la materia de la que estamos hechos nosotros, los planetas, las estrellas, etc. Los elementos de los que está constituida la materia bariónica son los que se recogen en la tabla periódica.

De momento no sabemos cuales son los constituyentes de la materia oscura, o dicho de otro modo, no sabemos que es dicha materia. Lo que si sabemos es cual es la diferencia fundamental entre la materia bariónica y la materia oscura. La materia bariónica interacciona gravitatoriamente y electromagnéticamente(las fuerzas fuerte y débil actúan en el reino de los átomos, para nuestros propósitos podemos ignorarlas). Que la materia bariónica interacciona con la gravedad es obvio, esa es la razón por la cual estamos pegados a la superficie de la Tierra. En cuanto a la interacción electromagnética es suficiente con hacer una llamada de teléfono para comprobar como con la materia bariónica podemos manejar el electromagnetismo a nuestro antojo. Pero no es necesario coger el móvil para hacer la prueba, nos sirve con una mesa y nuestra mano. Lo cierto es que la interacción electromagnética la experimentamos todos los días aunque no nos demos cuenta de ello. Como sabemos estamos hechos de átomos y estos consisten en un núcleo de protones y neutrones, alrededor del núcleo se encuentran los electrones en una especie de nube. Sabiendo esto es fácil concluir que nuestra superficie está compuesta de electrones que orbitan sus respectivos átomos, pero esto es igualmente cierto para la superficie de cualquier objeto que esté compuesto de materia bariónica. A esto hay que añadir otro hecho, y es que las partículas que componen los átomos son realmente pequeñas, son tan pequeñas que los átomos son principalmente espacio vacío. Con estas ideas en mente pon tu mano sobre la mesa y haz fuerza hacía ella, como puedes observar tu mano no consigue traspasar la mesa, pero si los átomos de los que estamos hechos nosotros y la mesa son esencialmente espacio vacío ¿cómo es que no la podemos atravesar? Lo que lo impide es la repulsión eléctrica de los electrones que forman la superficie de tu mano y la de la mesa. Lo que estás experimentando es la interacción electromagnética entre los electrones de la mesa y los tuyos.

Como acabamos de ver la materia bariónica interacciona mediante la gravedad y el electromagnetismo pero hasta donde sabemos la materia oscura sólo interacciona gravitatoriamente. Esto lo sabemos por observaciones astronómicas que nos indican que los movimientos de las estrellas en las galaxias, o algunos fenómenos de lente gravitatoria no los podemos explicar sólo con la cantidad de materia bariónica que sabemos que hay, se necesita más materia para generar los efectos gravitatorios que observamos, y dado que esta materia no es visible, es decir, que no parece interaccionar electromagnéticamente (recordad que la luz es un fenómeno electromagnético), se le ha dado el nombre de materia oscura.

El equipo de Christian Moni Bidin ha publicado su trabajo en la revista The Astrophysical Journal, el artículo lleva por título Kinematical and chemical vertical structure of the Galactic thick disk II. A lack of dark matter in the solar neighborhood. Lo que han encontrado es que no necesitan tanta cantidad de materia oscura en la galaxia como la que se suponía que tenía que haber para explicar el movimiento de las estrellas observadas. Normalmente se supone que la galaxia está en el interior de una esfera más bien homogénea de materia oscura, según ese tipo de modelos la cantidad de materia oscura (densidad media) que deberíamos observar en la región galáctica en la que nos encontramos estaría entre 0,4 y 1 kilogramos en una esfera del tamaño de la Tierra, pero el trabajo del equipo de Moni Bidin indica que en realidad la cantidad de materia oscura sería menor, para un volumen como el de la Tierra según Moni Bidin & cia debería haber tan sólo 0.00±0.07 kilogramos.

De confirmarse estas observaciones no nos va a quedar más remedio que repasar los modelos de distribución de materia oscura en la galaxia, parece que hemos estado pasando algo por alto.