¿Existe la materia oscura?
Un equipo de teóricos propone que la materia oscura no existe y que los efectos que observamos, y que atribuimos a la materia oscura, serían debidos a un comportamiento de la gravedad distinto al que suponemos.
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La idea de la materia oscura es ya antigua. Se propuso para explicar el comportamiento de ciertas galaxias, cuyo movimiento, tanto de rotación en algunos casos, como de traslación dentro del cúmulo al que pertenecían, parecía indicar que había más materia que la que se podía observar. Se ha propuesto incluso que la cantidad de materia oscura sería superior a la ordinaria de la cual estamos hechos. Aunque hay candidatos a materia oscura su composición es, de momento, desconocida.
Nadie ha conseguido detectar directamente la materia oscura, incluso los experimentos realizados en los laboratorios para tratar de encontrar partículas exóticas que pudieran dar cuenta de la materia oscura han fracasado hasta el día de hoy.
Unos pocos científicos propusieron que quizás lo que esté mal sean nuestros modelos gravitatorios aplicados a estos objetos. Las leyes de la gravedad conocidas funcionarían bien aquí en la Tierra, y en el sistema solar, que es donde las hemos comprobado experimentalmente de manera precisa y exhaustiva, pero quizás habría introducir modificaciones para poder aplicarlas a las galaxias y a los cúmulos de galaxias (y por ende al Universo en su conjunto). De este modo, tanto la Teoría Newtoniana como la Relatividad General de la Gravedad sería sólo aproximaciones, como de hecho son todos los modelos físicos.
Obviamente la idea ganó muchos detractores en un principio, pero ha ganado algunos adeptos con el tiempo. Las primeras versiones de las teorías de gravedad modificadas o MOG funcionaban más o menos bien a escalas cósmicas, pero fallaban cuando se aplicaban en otros ámbitos.
Un equipo liderado por Douglas Clowe, del Steward Observatory en Tucson (Arizona, EEUU) reportó en Science el año pasado que se podía explicar el comportamiento del cúmulo Bullet o E 0657-56 como una prueba sólida de la existencia de materia oscura. Este cúmulo consiste en dos grupos masivos colisionantes de galaxias situados a 3000 millones de años luz de nosotros, en la región del cielo correspondiente a la constelación Carina del hemisferio Sur. Sus galaxias sentirían el tirón gravitatorio de un gas ultracaliente (observado con el telescopio Chandra) y separado del conjunto por la colisión. El efecto de lente gravitatorio medido se correspondería con la existencia de materia oscura en el sistema.
Sin embargo John Moffat del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Waterloo (Canada) y sus colaboradores publican ahora un artículo (21 de noviembre en las notas mensuales de la Royal Astronomical Society) en el cual explica el comportamiento de este cúmulo usando una teoría MOG. El efecto de lente gravitatoria observado se explicaría con una MOG sin necesidad de materia oscura.
Según la Relatividad General la gravedad sería un efecto de la curvatura del espacio-tiempo inducida por la presencia de masa-energía. Moffat añade unos términos adicionales a estas ecuaciones que provocarían cambios sutiles en el comportamiento gravitatorio de los objetos. El efecto de estos términos sería equivalente a usar la Teoría de Relatividad General original introduciendo materia oscura. O lo que es lo mismo, la gravedad real sería más intensa que lo predicho por la Teoría de Relatividad General a esas escalas y sería mejor descrita por la teoría MOG.
Los autores han aplicado su teoría a más de 100 galaxias individuales y a más de cien cúmulos y en todos los casos la MOG ha predicho bien sus movimientos sin la necesidad de agregar materia oscura. También la han aplicado a la misteriosa desaceleración de las sondas Pioner 10 y 11, que lanzadas a comienzos de los setenta, abandonan ahora el sistema solar.
Naturalmente los expertos en materia oscura se muestran en desacuerdo con estos resultados y dicen que el modelo de materia oscura describe muy bien las medidas.
Moffat afirma que si los experimentos en marcha para detectar directamente partículas de materia oscura tienen éxito entonces estará contento de que la gravedad newtoniana y einsteina se salven, pero que si no es así habrá que modificar estas teorías debido a la cantidad de datos abrumadores que se tienen de las observaciones astronómicas.
Fuentes y referencias:
Nota de prensa de la Royal Astronomical Society.
MOG frente a materia oscura.
Artículos sobre MOG.
Fotos del Chandra.
5 Comentarios
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lunes 26 noviembre, 2007 @ 9:40 am
Quizá es que no lo comprendo, pero entiendo que materia oscura es toda aquella que no alcanzamos a detectar, tales como planetas lejanos, cuerpos menores, nubes de gas enrarecido que, por su baja concentración o su situación no alcanzamos a descubrir, protones y otras partículas elementales, incluso neutrinos y fotones a pesar de su inapreciable o nula masa, pero portadores de una energía equivalente. Si la materia oscura es eso, indudablemente creo en su existencia.
lunes 26 noviembre, 2007 @ 1:17 pm
Lo que se discute no es la existencia de alguna cantidad de materia oscura, se discute que sea precisamente la parte predominante de la masa del Universo.
domingo 9 diciembre, 2007 @ 9:08 am
Creo que es muy difícil detectar la materia oscura con experimentos aquí en la tierra. Si son partículas masivas lo más seguro es que se hayan quedado atrapadas en las regiones más centrales de las galaxias. Es como el átomo su mayor densidad está en el núcleo, es como el sistema solar los planetas interiores son sólidos y los exteriores son gaseosos, la densidad de estos es baja (aunque tengan más masa que los planetas interiores) pero la densidad global del sistema solar aumenta y se compacta más hacia el sol. Tras la hipotética explosión inicial todo salio proyectado y nos alcanza la luz de otras galaxias por ser precisamente luz la proyección de su imagen (viaja a c), pero una partícula material supermasiva ¿por qué tendría que alcanzar la tierra?. Si explota una granada en el espacio la posibilidad que una partícula choque con otra, tras la explosión, es muy pero muy remota. Con todo esto, la materia oscura ya atrapó la materia ordinaria, ella no vendrá hacia nosotros, la única manera real sería ir en dirección hacia el centro de las galaxias.
Sería más fácil crear materia oscura, pero aún si se quiere lograr con colisiones en aceleradores sería igualmente difícil, las energías para compactar así la materia sólo se consiguen con explosiones como las del propio big-bang.
Una idea loca, sería tal vez, no recrear (en el laboratorio) una explosión, sino una expansión inflacionaria a temperaturas criogénicas extremas. Imagínense un cilindro con pistón ideal, de longitud enorme, sin roce, a temperatura cero (0) K, con el pistón dentro es como si no existiera espacio ni tiempo en su interior, luego tras un tirón externo que expanda el pistón a velocidades próximas a la de la luz, en su interior se habrá experimentado una expansión inflacionaria y se creará partículas de la nada, tal vez así aparezca hasta la propia materia oscura, es un ejercicio imaginativo que nos acerca a como recrear lo que ocurrió al principio, y que pudiera, tal vez, emularse en un laboratorio o en nuestro espacio exterior cercano.
viernes 2 mayo, 2008 @ 12:10 pm
Hay propuestas de formulaciones gravitatorias que sirven para todos los ámbitos, por ejemplo esta:
http://www.universoviviente.com/imagenes/quantumg2.jpg
Como se puede observar la fuerza gravitatoria dependería de la geometría (densidad) deformada por su rotación del cuerpo generador del campo.
Se puede encontrar en la web:
http://www.universoviviente.com
viernes 2 mayo, 2008 @ 2:22 pm
Cuidado no toda propuesta tiene por qué ser cierta. En cuanto a la rotación, ya la Relatividad General considera campos gravitatorios dependientes de geometrías de cuerpos en rotación.