Nuevas teorías para explicar la materia oscura

La materia oscura es una de las mayores incógnitas en la astrofísica y la cosmología. A pesar de que ha sido postulada desde hace décadas y se han hecho múltiples descubrimientos que parecen confirmar su existencia, todavía es poco lo que sabemos sobre ella y su naturaleza. En este artículo, exploraremos algunas de las nuevas teorías que se han propuesto para explicar la materia oscura y cómo están cambiando nuestra comprensión del universo.

La materia oscura y su enigma

La materia oscura es materia que no emite, absorbe ni refleja luz o radiación electromagnética de ningún otro tipo, y por lo tanto no puede ser detectada por los instrumentos que utilizamos para observar el universo. Sin embargo, los efectos gravitacionales de la materia oscura se pueden medir y se han encontrado indicios de su presencia en muchos lugares a través del universo, desde galaxias y cúmulos de galaxias hasta el fenómeno de la lente gravitacional.

Desde hace décadas, se ha intentado explicar la naturaleza de la materia oscura a través de diferentes teorías, siendo la más aceptada la que supone que se trata de partículas elementales que no interactúan electromagnéticamente. Estas partículas serían capaces de atravesar la materia ordinaria sin ser detectadas y su características serían similares a las de los neutrinos, estas serían conocidas como WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles).

Hasta el momento, ninguna de las propuestas ha podido ser confirmada experimentalmente, lo que significa que todavía desconocemos las propiedades básicas de la materia que compone el 27% del universo.

Explicaciones nuevas a la vista

The Hidden Sector Theory

Una de las teorías más recientes es la Teoría de un Sector Oculto o teoría de la materia oscura auto-interactuante. Según esta teoría, la materia oscura sería parte de un "sector oculto" que interactúa con la materia observable sólo a través de la fuerza gravitacional.

La teoría propone que los bosones de Higgs, ya descubiertos, son capaces de interactuar con estas partículas ocultas y, por lo tanto, existiría una relación de interacción con la materia ordinaria. Esta interacción podría ser a través de la creación de una "carga eléctrica oscura" que permitiría la atracción y repulsión entre las partículas de materia oscura, lo que finalmente implicaría una fuerte auto-interacción.

Esta teoría, si se confirma, tendría consecuencias importantes para el Universo, incluyendo la capacidad de predecir la existencia de enanas blancas como producto de la materia oscura auto-interactuante.

La materia oscura y la molécula de hidrógeno

Otra teoría interesante es la que supone que la materia oscura es en realidad una molécula de hidrógeno. De acuerdo con esta teoría, la materia oscura se originaría a partir de una partícula compuesta de un electrón ligero y un protón pesado que se enlaza a través de la fuerza nuclear fuerte. Estas moléculas tendrían un radio mucho menor que los átomos y por lo tanto, se desplazaría a largas distancias en comparación con la teoría WIMP.

Según los expertos que defienden esta teoría, la materia oscura puede formar una combinación de moléculas de hidrógeno que se adhieren a la materia normal, de hecho, sería la "falta de adhesión" entre ambas lo que hace que la materia oscura sea una partícula muy difícil de detectar.

Las equaciones cuánticas en las que la materia oscura se convierte en energía oscura

Una última teoría interesante es la que propone que la materia oscura estaría compuesta de gravitones, las partículas teóricas que transmiten la fuerza gravitacional, pero que serían completamente diferentes a cualquier otra partícula conocida.

La teoría sugiere que los gravitones tienen una especie de "tunelamiento" cuántico, que mencionan que la materia oscura podría no existir en absoluto y simplemente se transmuta en energía oscura cuando se aleja de la materia observadora.

Esta teoría impulsaría a replantear el enigma de la materia oscura y, a su vez, permitiría explicar la aceleración de la expansión del universo sin la existencia de la energía oscura, como una fuerza opuesta gravitacional, sino la transformación de la materia oscura en energía oscura.

¿Qué nos revelarán las nuevas teorías sobre la materia oscura?

A medida que se van conociendo nuevas teorías que intentan explicar el enigma de la materia oscura, se vuelven más complejas y, al mismo tiempo, dan nuevas formas de pensar en cómo fusionar la física cuántica y la teoría de la relatividad general de la física clásica.

Aunque todavía no hemos conseguido detectarla, la materia oscura es una parte fundamental de la estructura del universo. Cada día, se abren nuevas posibilidades y teorías que pueden explicar la naturaleza de la materia oscura, permitiéndonos tener una comprensión más profunda de la naturaleza de la física fundamental y de nuestro universo. Con los avances tecnológicos y la construcción de nuevos experimentos, se espera que en un futuro próximo sea posible verificar experimentalmente alguna de estas teorías y desentrañar por fin el enigma de la materia oscura.