Científicos sugieren cómo se pudo haber creado la materia oscura mediante nueva teoría

Ciencia LR

ediciondigital@glr.pe larepublica_pe

04 Nov 2020 | 15:18 h
Simulación por computadora de la evolución de la materia oscura en el universo. Foto: Milennium-II Simulation
Simulación por computadora de la evolución de la materia oscura en el universo. Foto: Milennium-II Simulation

Los astrónomos señalan el punto de partida de un camino para perseguir a la materia oscura con un conjunto de estrategias experimentales.

La materia oscura no emite radiación electromagnética, tampoco absorbe luz o la refleja. Se cree que este enigma cósmico conforma entre el 80% y 90% del universo. Sus efectos a gran escala desnudan la capacidad de la ciencia actual y la obligan a dimensionar una tecnología alejada de lo convencional para percibir por completo ese santo grial de la existencia.

Una nueva teoría postula que las burbujas cósmicas en globo del universo temprano se asociarían a la cantidad de la materia oscura que hoy domina los comportamientos de las galaxias. El equipo de investigadores está integrado por Michael Baker, de la Universidad de Melbourne en Australia; Andrew J. Long, profesor asistente de la Universidad Rice de Texas, Estados Unidos; y Joachim Kopp, de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz en Alemania.

El reciente estudio se ha publicado en la revista The Physical Review Letters.

“Nuestro mecanismo propuesto sugiere que la abundancia de materia oscura puede haber sido determinada en una transición de fase cosmológica”, apunta Baker, becario de investigación postdoctoral en física de partículas.

Luego, el mismo especialista expone que aquella transición se parecería a las burbujas de gas “que se forman en el agua hirviendo” dentro de una olla.

En opinión de los involucrados en la indagación, estas burbujas se volverían barreras. Únicamente partículas de materia oscura con masas grandes contarían con la energía óptima para pasar al otro lado de las burbujas que destruían partículas ligeras. Habría habido, entonces, una filtración de materia oscura de baja masa que explicaría su abundancia.

“Si es una nueva partícula, entonces hay una buena posibilidad que la detectemos en un laboratorio”, propone. Así, se podrían analizar sus propiedades, la masa o sus interacciones; sería como comprender desde cero lo que nos rodea.

Long, Dr. en Física Teórica, por su lado, se sigue preguntando sin cesar cuál será su naturaleza y en dónde se apreciará su origen.

Según comenta Long, un nanosegundo después del Big Bang o ‘gran explosión’ las partículas se creaban y destruían: el universo era “una sopa ardiente” y primordial. Pero ese proceso no duro tanto. “Una vez que el universo comenzó a expandirse, el plasma se enfrió gradualmente y la producción de nuevas partículas se detuvo (...) las colisiones permanecieron fijas", añade.

El Big Bang dio origen a varios enigmas. ¿Será un evento cíclico o sempiterno? | Foto: Christine Daniloff / MIT, ESA / Hubble / NASA

A esos objetos de pequeñas dimensiones que quedaron se les llama ‘reliquias térmicas’, la materia conocida (estrellas, planetas, nebulosas, asteroides, satélites o personas).

No obstante a ello, Andrew J. Long resaltó: “Además de todas las partículas elementales conocidas hoy en día, hay razones para imaginar que hubo otras partículas presentes durante el universo temprano, como la materia oscura”.

Asimismo, el físico de la Universidad Rice consideró que las burbujas de plasma enfriado, que se expandieron y juntaron, filtraron materia oscura fuera del plasma.

Long confía en que estas burbujas hayan dejado su impronta en ondas gravitacionales, perturbaciones del espacio-tiempo a la velocidad de la luz predichas en la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.

“Un aspecto interesante de la idea es que funciona para partículas de materia oscura que son mucho más pesadas que la mayoría de los otros candidatos, como los famosos WIMP, en los que se centraron la mayoría de las búsquedas experimentales en el pasado”, expresó Kopp, integrante del CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear), y coautor del presente estudio.

Los WIMP son una clase de partículas hipotéticas. Interactuarían solamente con la gravedad y la fuerza nuclear débil. Por su masa enorme, deberían moverse lento y, por lo tanto, ser fríos. A través de una simulación de un universo con materia oscura fría (propuesto en 1980), se obtuvieron datos de regiones parecidas a las originales.

Video Recomendado

Lazy loaded component