La Fuerza Oscura sí existe, postulan físicos saliéndose del Modelo Estándar

Foto del Telescopio Hubble muestra 'anillo' de materia oscura en Galaxia. Foto: Nasa

Si las actuales teorías se comprueban,la materia ordinaria que podemos ver, oler, tocar, configura apenas una fracción, quizás 4% del universo. El resto estaría compuesto de la llamada materia oscura y energía oscura o como se les conoce, el 'sector oscuro,' una misteriosa yomnipresente energía que se sospecha tiene que ver con la aceleración de la expansión del universo.

La materia oscura, llamada así porque no interactúa o emite luz en forma alguna que nos permita verla, es cerca de 6 veces más predominante que la materia ordinaria que llegamos a ver. Pero a pesar de su ubicuidad, es etiquetada muchas veces como algo suave, una suerte de pesomuerto galáctico que se revela solo mediante su peso gravitacional.

Las nuevas torías buscan despojar de esa imagen a la materia oscura. Aunque la materia oscura no se mezcla mucho con otra materia ordinaria, parece que puede que lo haga con una nueva fuerza, una que está fuera del ámbito del Modelo Estándar de la física de partículas.

Foto manipulada en 3D para delinear posición de materia y energía oscura. Foto: Internet

Un grupo de investigadores del California Institute of Technology, propone que la materia oscura puede tener su propia fuerza, análoga al electromagnetismo, aunque con'fotones oscuros'. Como en el electromagnetismo clásico, la fuerza actuaría en grnades rangos, y el fotón (la discreta unidad de energía-luz)no tendría masa. Y tal como ha apuntado el co-autr del estudio, Sean Carroll, Físico de Caltech, en el blog Cosmic Variance, la teoría abre la puerta un rico y aún no visto mundo de radiación oscura, hasta campos eléctricos y magnéticos oscuros.

Pero esta propuesta no es una simple moneda al aire. "A medida que las observaciones astrofísicas y las simulaciones mejoran, estamos haciendo cada vez mejores y más precisas comparaciones entre los modelos de cómo se formaron las galaxias y las observaciones de las galaxias que vemos físicamente," dijo Carroll. "Y ahora mismo, hay aún ligeras discrepancias." Añade que esas discrepancias, resultan de las mediciones imperfectas o de que "ala idea de una materia que no tenga ninguna interacción, no parece convencer, y que más bien se inclinan por pensar que sí hay interacciones que están afectando la forma de las galaxias."

La luz azul-manipulada-señala la materia oscura, la roja, la materia luminosa. Foto: Princeton

"Los físicos de partículas, saben al menos de la posibilidad de la existencia de radiación oscura desde hace buen tiempo," dice Carroll, "pero no se estaban tomando en serio la idea de que afectara a la materia oscura de nuestro universo."

En estudios separados, en paralelo, enviados al Physical Review D, un grupo de investigadores del Institute for Advanced Study de Princeton, N.J., Harvard University y la New York University (N.Y.U.), también postulan una nueva fuerza oscura, aunque en este caso de menor rango o alcance, que solo actuaría a escala nuclear. Esta teoría, en un inicio buscó dar cuenta de una gran cantidad de rayos gamma que emanarían des centro de nuestra galaxia, detectados por el satélite Integral de la Agencia Espacial Europea, y que corresponderían a la aniquilación de electrones con sus antipartículas, positrones (la contraparte de carga positiva de los electrones)

Cubo espacial superpuesto para señalar composición d emateria oscura en universo. Foto: Internet

Nueva data del instrumento PAMELA, que detecta antimateria en radiación cósmica desde un satélite ruso, reveló sin embargo, un número sorpresivamente más alto de positrones. Así es como Finkbeiner y sus colegas afinaron su teoría para que calzaran los resultados de PAMELA, redefiniendo cómo las partículas de materia oscura aniquilan otra partículas. Otro observador espacial, el Telescopio de rayos Gamma en órbita de la NASA, Fermi,(conocido antes como GLAST) dará mayores luces en un futuro próximo cuando examine los tipos de rayos gamma que vienen de las áreas donde la materia oscura está acumulada. Si la teoría del grupo es correcta, los resultados de Fermi "serán realmente distintos a lo que se esperaba sobre otros tipos de materia oscura," dijo Finkbeiner.

Las implicancias de este modelo pueden "seguir y seguir," señalando la formación de agujeros negros, el calentamiento de los grupos de galaxias o clusters, para empezar. "Están todos estos problemas en astrofísica en el que pareceríamos necesitar un poquito más de energía, casi como que hubiera energía viniendo de ningún lugar, así es que pensamos que esto es lo que podría estar pasando."

El camino aún es largo y Finkbeiner lo sabe. Parafraseando al Cosmólogo de la Universidad de Princeton, David Wilkinson (QEPD),"casi todas tus ideas están equivocadas, así es que es mejor comprobar eso rápidamente para seguir con la siguiente." Cualquiera termine siendo la idea correcta, en la compleja danza de partículas y fuerzas que los físicos hallen para describir mejor el universo, al final del día, la materia oscura puede que deje de tener un rol secundario para cobrar su verdadero protagonismo.

Artículo original (en inglés) de Scientific America /Edición y traducción de Sophimanía