La materia oscura es uno de los materiales más fundamentales para aplicar la física cuántica. Sin embargo, no hemos encontrado ninguna materia oscura o energía negativa, pero creemos que existe.
¿Qué es la energía oscura?
Se desconoce más de lo que se sabe. Sabemos cuánta energía oscura hay porque sabemos cómo afecta a la expansión del Universo. Aparte de eso, es un completo misterio. Pero es un misterio importante. Resulta que aproximadamente el 65% del Universo es energía oscura. La materia oscura representa aproximadamente el 25%. El resto, todo en la Tierra, todo lo que se haya observado con todos nuestros instrumentos, toda la materia normal, suma menos del 5% del Universo. Ahora que lo pienso, tal vez no debería llamarse materia “normal” en absoluto, ya que es una fracción tan pequeña del Universo.
Una explicación para la energía oscura es que es una propiedad del espacio. Albert Einstein fue la primera persona en darse cuenta de que el espacio vacío no es nada. El espacio tiene propiedades asombrosas, muchas de las cuales apenas comienzan a ser entendidas. La primera propiedad que descubrió Einstein es que es posible que exista más espacio. Entonces, una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, la versión que contiene una constante cosmológica , hace una segunda predicción: el “espacio vacío” puede poseer su propia energía. Debido a que esta energía es una propiedad del espacio en sí, no se diluirá a medida que el espacio se expanda. A medida que surja más espacio, aparecería más de esta energía del espacio. Como resultado, esta forma de energía causaría que el Universo se expanda cada vez más rápido. Desafortunadamente, nadie comprende por qué la constante cosmológica debería estar allí, y mucho menos por qué tendría exactamente el valor correcto para causar la aceleración observada del Universo.
¿Qué es la materia oscura?
- ¿Por qué algunas estrellas son visibles a simple vista y otras no?
- ¿Cómo se relaciona el tiempo que le toma a una enana blanca enfriarse con la naturaleza de la materia oscura?
- ¿Es posible ver una lluvia de meteoritos desde una región ecuatorial?
- Teniendo en cuenta la Ley de Hubble, desde una perspectiva de la Tierra, ¿la expansión del espacio se acelera igualmente rápido en todas las direcciones? ¿No significa eso que estamos “en el centro del Universo”, que no es el caso?
- ¿Por qué la Tierra gira alrededor de un eje relativamente fijo en lugar de girar en todas las direcciones?
Una de las colisiones más complicadas y dramáticas entre los cúmulos de galaxias jamás vistas se captura en esta nueva imagen compuesta de Abell 2744. El azul muestra un mapa de la concentración de masa total (principalmente materia oscura).
Al ajustar un modelo teórico de la composición del Universo al conjunto combinado de observaciones cosmológicas, los científicos han creado la composición que describimos anteriormente, ~ 68% de energía oscura, ~ 27% de materia oscura, ~ 5% de materia normal. ¿Qué es la materia oscura?
Estamos mucho más seguros de lo que no es la materia oscura que de lo que es. Primero, está oscuro, lo que significa que no tenemos la forma de estrellas y planetas que vemos. Las observaciones muestran que hay muy poca materia visible en el Universo para constituir el 27% requerido por las observaciones. Segundo, no tiene la forma de nubes oscuras de materia normal, materia compuesta de partículas llamadas bariones. Sabemos esto porque podríamos detectar nubes bariónicas por su absorción de la radiación que pasa a través de ellas. Tercero, la materia oscura no es antimateria, porque no vemos los rayos gamma únicos que se producen cuando la antimateria se aniquila con la materia. Finalmente, podemos descartar grandes agujeros negros del tamaño de una galaxia en función de la cantidad de lentes gravitacionales que vemos. Las altas concentraciones de materia doblan la luz que pasa cerca de ellos desde objetos más alejados, pero no vemos suficientes eventos de lentes para sugerir que dichos objetos constituyan la contribución requerida de 25% de materia oscura.
