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¿Qué es la materia oscura?
Los físicos sólo saben que en el universo existe algo que influye en la propagación de rayos de luz y en la rotación de las galaxias. Supone aproximadamente un 27 por ciento del contenido de la materia-energía del universo. Y además existe un 68 por ciento de energía oscura. El resto, un cinco por ciento, es la materia compuesta por las conocidas partículas elementales. De ella están compuestas las estrellas, planetas, galaxias, gases y también los seres humanos.
¿Cómo se sabe que existe la materia oscura?
Porque muchas de las cosas que se observan en el universo no tienen explicación con la influencia de la materia conocida. Por ejemplo, la luz: cuando pasa junto a las galaxias sufre una desviación mayor de lo que cabría esperar con los modelos explicativos existentes. Además hay estrellas que se mueven tan rápido que según las teorías que se manejan hasta ahora tendrían que salir disparadas de sus galaxias. Pero no lo hacen. "Son retenidas por algo", explica Rolf Landua, físico en el CERN.
¿Se puede ver esta materia?
No. Podría tratarse, por ejemplo, de un tipo totalmente nuevo de partículas que surgieron en el Big Bang, en el primer nanosegundo del universo, y que son estables y eléctricamente neutrales.
¿Cómo se puede investigar?
Los físicos en el CERN reproducen condiciones similares al Big Bang con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un potente acelerador de partículas. El acelerador está dentro de un túnel con forma de anillo de 27 kilómetros de largo, a 100 metros bajo tierra. En su interior se hace colisionar a dos rayos de protones casi a la velocidad de la luz.
¿Qué pasa entonces?
Cuando los protones chocan, se libera la energía de la colisión. "Una sola colisión entre dos protones sólo libera la misma energía que un mosquito que choca contra una mano", dice Landua. Pero si se tiene en cuenta que un mosquito es un billón de veces más grande que un protón, la densidad de energía de la colisión es enorme. Esta energía es transformada en materia y ahí podría haber partículas desconocidas, esperan los físicos.
¿Cómo se puede encontrar algo que no se ve?
La energía que participa en la colisión de protones debe equivaler a la que resulta de ella. Eso se puede medir. Si se miden todas las partículas conocidas y falta energía, eso indica que alguna partícula "invisible" se escapó del detector. Así se pueden concluir indirectamente las propiedades de la partícula invisible. "Es análisis forense, como en Sherlock Holmes", señala Landua.
¿Por qué es importante esta investigación?
La materia oscura es clave para entender el origen y la evolución del universo. "La materia oscura presumiblemente formó una especie de 'red cósmica', una estructura en la que después se desarrollaron estrellas, galaxias y todo lo demás", dice Landua. Su descubrimiento supondría "una sensación científica equiparable al descubrimiento de un nuevo continente", aseguran desde el instituto Desy de Hamburgo.
¿Hay quienes critican esta investigación?
Pocos, pero describen escenarios terribles como por ejemplo que en el CERN pueden surgir agujeros negros que se traguen la Tierra. Los físicos del CERN rechazan esas teorías como completamente fuera de lugar. "Si llegara a ser así, esos 'micro-agujeros negros' no tendrían ninguna similitud con sus parientes cósmicos. Tendrían menos fuerza de atracción que una billonésima parte de una mota de polvo y se desintegrarían en fracciones de nanosegundos", dice Landua.
¿Dónde hay materia oscura?
En todas partes, en cada habitación. La cantidad es pequeña y se corresponde más o menos con la masa de un protón por metro cúbico. "La materia oscura no tiene ninguna importancia en nuestra vida cotidiana", asegura Landua.
¿Por qué se celebra el "Día de la Materia Oscura" el 31 de octubre?
Los físicos de partículas en la red interactions.org decidieron que el Día de la Materia Oscura fuera a fines de octubre cuando en muchos países se celebra lo "oscuro", lo misterioso, lo sobrenatural, en fiestas como Halloween o el Día de Muertos.
Los físicos sólo saben que en el universo existe algo que influye en la propagación de rayos de luz y en la rotación de las galaxias. Supone aproximadamente un 27 por ciento del contenido de la materia-energía del universo. Y además existe un 68 por ciento de energía oscura. El resto, un cinco por ciento, es la materia compuesta por las conocidas partículas elementales. De ella están compuestas las estrellas, planetas, galaxias, gases y también los seres humanos.
¿Cómo se sabe que existe la materia oscura?
Porque muchas de las cosas que se observan en el universo no tienen explicación con la influencia de la materia conocida. Por ejemplo, la luz: cuando pasa junto a las galaxias sufre una desviación mayor de lo que cabría esperar con los modelos explicativos existentes. Además hay estrellas que se mueven tan rápido que según las teorías que se manejan hasta ahora tendrían que salir disparadas de sus galaxias. Pero no lo hacen. "Son retenidas por algo", explica Rolf Landua, físico en el CERN.
¿Se puede ver esta materia?
No. Podría tratarse, por ejemplo, de un tipo totalmente nuevo de partículas que surgieron en el Big Bang, en el primer nanosegundo del universo, y que son estables y eléctricamente neutrales.
¿Cómo se puede investigar?
Los físicos en el CERN reproducen condiciones similares al Big Bang con el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un potente acelerador de partículas. El acelerador está dentro de un túnel con forma de anillo de 27 kilómetros de largo, a 100 metros bajo tierra. En su interior se hace colisionar a dos rayos de protones casi a la velocidad de la luz.
¿Qué pasa entonces?
Cuando los protones chocan, se libera la energía de la colisión. "Una sola colisión entre dos protones sólo libera la misma energía que un mosquito que choca contra una mano", dice Landua. Pero si se tiene en cuenta que un mosquito es un billón de veces más grande que un protón, la densidad de energía de la colisión es enorme. Esta energía es transformada en materia y ahí podría haber partículas desconocidas, esperan los físicos.
¿Cómo se puede encontrar algo que no se ve?
La energía que participa en la colisión de protones debe equivaler a la que resulta de ella. Eso se puede medir. Si se miden todas las partículas conocidas y falta energía, eso indica que alguna partícula "invisible" se escapó del detector. Así se pueden concluir indirectamente las propiedades de la partícula invisible. "Es análisis forense, como en Sherlock Holmes", señala Landua.
¿Por qué es importante esta investigación?
La materia oscura es clave para entender el origen y la evolución del universo. "La materia oscura presumiblemente formó una especie de 'red cósmica', una estructura en la que después se desarrollaron estrellas, galaxias y todo lo demás", dice Landua. Su descubrimiento supondría "una sensación científica equiparable al descubrimiento de un nuevo continente", aseguran desde el instituto Desy de Hamburgo.
¿Hay quienes critican esta investigación?
Pocos, pero describen escenarios terribles como por ejemplo que en el CERN pueden surgir agujeros negros que se traguen la Tierra. Los físicos del CERN rechazan esas teorías como completamente fuera de lugar. "Si llegara a ser así, esos 'micro-agujeros negros' no tendrían ninguna similitud con sus parientes cósmicos. Tendrían menos fuerza de atracción que una billonésima parte de una mota de polvo y se desintegrarían en fracciones de nanosegundos", dice Landua.
¿Dónde hay materia oscura?
En todas partes, en cada habitación. La cantidad es pequeña y se corresponde más o menos con la masa de un protón por metro cúbico. "La materia oscura no tiene ninguna importancia en nuestra vida cotidiana", asegura Landua.
¿Por qué se celebra el "Día de la Materia Oscura" el 31 de octubre?
Los físicos de partículas en la red interactions.org decidieron que el Día de la Materia Oscura fuera a fines de octubre cuando en muchos países se celebra lo "oscuro", lo misterioso, lo sobrenatural, en fiestas como Halloween o el Día de Muertos.
