Ha habido investigaciones sobre esto. Casualmente, ¡acabo de escribir una noticia sobre esto! Voy a agregar el artículo a esta respuesta.
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Si hay que creer en la nueva teoría de Dragan Hajdukovic, la materia oscura no es simplemente invisible, es totalmente inexistente.
El Dr. Hajdukovic, científico de la instalación de investigación nuclear del Gran Colisionador de Hadrones en Ginebra, ha publicado un nuevo informe que sugiere que los fenómenos atribuidos a la materia oscura en realidad pueden deberse a un efecto conocido como “polarización gravitacional”.
La noción de materia oscura fue introducida por primera vez por el astrónomo suizo Fritz Zwicky en 1933 para explicar sus observaciones del Cúmulo de galaxias de Coma. Los campos gravitacionales más fuertes hacen que las galaxias giren más rápidamente, y las galaxias más masivas tienen campos gravitacionales más fuertes. Entonces, cuando Zwicky observó que las velocidades en el Coma Cluster eran mucho más grandes de lo que podría explicarse solo por la materia visible, planteó la hipótesis de la presencia de grandes cantidades de materia invisible, de ahí el término “materia oscura”.
Hasta la fecha, la teoría más ampliamente aceptada de la materia oscura sostiene que está compuesta de partículas masivas que interactúan débilmente, o WIMP. Estas partículas son detectables solo a través de los efectos gravitacionales que ejercen sobre la materia visible a su alrededor. La evidencia parece sugerir que estas partículas de materia oscura tienden a distribuirse en halos masivos que rodean sus galaxias anfitrionas.
Pero Hajdukovic no está completamente convencido. Ha considerado la posibilidad alternativa de que algo más que la materia oscura esté fortaleciendo la gravedad en las galaxias. Su nueva teoría revela a su presunto culpable: los piones virtuales.
Los piones virtuales son objetos extraños, poco intuitivos. Se componen de un par de partículas subatómicas, una hecha de materia y la otra de antimateria. Los pares surgen espontáneamente en el vacío del espacio, solo para aniquilarse entre sí (como lo hacen todos los pares de materia-antimateria) un instante después. Sin embargo, como argumenta Hajdukovic, los piones virtuales pueden poseer el conjunto correcto de propiedades para explicar lo que los científicos habían atribuido previamente a la materia oscura.
El argumento se basa en una premisa simple pero no probada: que la materia y la antimateria son gravitacionalmente repulsivas. Si este es realmente el caso, a medida que los piones virtuales emerjan del vacío cósmico, la partícula de materia será atraída gravitacionalmente hacia el centro de la galaxia, mientras que su compañero de antimateria será repelido. Otra forma de decir esto es que el pión viajará a lo largo del campo gravitacional mientras que el antipión viajará contra él. Esta separación en presencia del campo gravitacional de la galaxia se conoce como “polarización gravitacional”.
La clave del argumento de Hajdukovic es esta: como los piones virtuales están polarizados, generan un campo gravitacional increíblemente pequeño entre ellos que apunta desde el antipión al pión. Si todo el espacio está compuesto por estos pequeños pares, entonces su efecto gravitacional neto puede ser bastante sustancial, lo suficientemente grande como para explicar las rápidas velocidades de rotación galáctica sin necesidad de depender de la materia oscura.
A pesar de la plausibilidad de la explicación de la polarización gravitacional, la teoría de la materia oscura ha alcanzado una amplia aceptación por su capacidad para explicar muchas observaciones diferentes, no solo las velocidades de las galaxias. Su presunta presencia explica cómo las galaxias doblan la luz, cómo las galaxias agrupan el gas de calor en sus centros, e incluso cómo las galaxias se colocan de la forma en que están en el Universo.
Aún así, Hajdukovic ofrece un número limitado de ejemplos en los que la materia oscura no puede explicar una observación o hace predicciones erróneas. En estos casos, ofrece una explicación plausible utilizando la polarización gravitacional.
Sin embargo, en última instancia, el argumento de Hajdukovic depende de la suposición de que las partículas y sus antipartículas asociadas tienen masas gravitacionales opuestas, una idea que, aunque no es nueva, es muy controvertida. Debido a que los pares virtuales tienden a aniquilarse muy rápidamente después de formarse, realizar experimentos con ellos es excepcionalmente difícil. Se sabe que tienen cargas eléctricas opuestas, pero debido a que las interacciones eléctricas son considerablemente más fuertes que las gravitacionales, la detección de estas últimas está actualmente fuera de nuestras capacidades.
La idea de polarización gravitacional también se enfrenta a la competencia de otras teorías que luchan por la aceptación general. Uno de ellos es MOND, o dinámica newtoniana modificada, que sugiere que la fuerza gravitacional depende de algo más que la masa. Otra posibilidad implica partículas elementales hipotéticas conocidas como axiones, que se habrían formado durante el Big Bang y que actualmente podrían estar afectando la estructura galáctica y las rotaciones.
Hajdukovic dice que todavía se necesita “mucho trabajo” antes de que su teoría pueda pasar de ser una mera posibilidad a un contendiente serio. Por un lado, tendría que ser compatible con la relatividad general, la bien establecida teoría de la gravedad de Einstein, que bien puede romperse dado el requisito de Hajdukovic de masas gravitacionales negativas. Está dispuesto a admitir que hay un cierto grado de conjetura en su trabajo porque, como él dice, “nadie tiene idea de cuáles son las propiedades gravitacionales del vacío cuántico”.
