{"id":11031,"date":"2024-09-06T05:03:12","date_gmt":"2024-09-06T04:03:12","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=11031"},"modified":"2024-09-06T05:04:29","modified_gmt":"2024-09-06T04:04:29","slug":"%c2%bfla-sustancia-cosmica-la-semilla-de-la-materia","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2024\/09\/06\/%c2%bfla-sustancia-cosmica-la-semilla-de-la-materia\/","title":{"rendered":"\u00bfLa sustancia c\u00f3smica? La semilla de la materia"},"content":{"rendered":"

\"Astr\u00f3nomos<\/p>\n

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Astr\u00f3nomos detectan una red c\u00f3smica de materia oscura<\/a> que se extiende como una telara\u00f1a miles de a\u00f1os luz.<\/h1>\n<\/blockquote>\n
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“Hallan indicios de materia oscura<\/a> unida al Cosmos. La evidencia muestra nuevos fen\u00f3menos f\u00edsicos que podr\u00edan ser la extra\u00f1a y desconocida materia oscura<\/a> o la energ\u00eda que se origina de los pulsares. Un detector de rayos c\u00f3smicos<\/strong>\u00a0de dos mil millones de d\u00f3lares en la Estaci\u00f3n Espacial Internacional hall\u00f3 la huella de algo que pudiera ser la\u00a0materia oscura<\/a><\/strong>, la\u00a0misteriosa sustancia que se cree mantiene unido al cosmos<\/strong>.”<\/p>\n

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Rayos c\u00f3smicos<\/strong><\/p>\n

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Pero los primeros resultados del Espectr\u00f3metro Magn\u00e9tico Alfa (AMS) son casi tan enigm\u00e1ticos como la materia oscura<\/a>\u00a0<\/strong>en s\u00ed, la cual\u00a0nunca ha sido observada directamente<\/strong>. Muestran evidencia de nuevos fen\u00f3menos f\u00edsicos que podr\u00edan ser la extra\u00f1a y desconocida materia oscura<\/a> o la energ\u00eda que se origina de los pulsares, anunciaron el mi\u00e9rcoles cient\u00edficos en el laboratorio europeo de f\u00edsica de part\u00edculas cerca de Ginebra.”<\/p>\n<\/blockquote>\n

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\"Materia\"undefined\"<\/p>\n

Dicen que permea todo el Universo, est\u00e1 entre las galaxias<\/strong><\/p>\n

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En astrof\u00edsica y cosmolog\u00eda f\u00edsica, se le denomina materia oscura<\/a> a un\u00a0tipo de materia que se estima corresponde aproximadamente al 25% de la materia del universo<\/b>,\u200b y que no es energ\u00eda oscura que se calcula el 70%, la materia bari\u00f3nica es el 4%\u00a0 y una peque\u00f1a cantidad son neutrinos<\/a>.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Como no me canso de repetir, cualquiera de estas noticias nos vienen a decir que, de la “materia oscura<\/a>”, nada sabemos. Ser\u00eda conveniente, para que las cuentas cuadren, que exista esa dichosa clase de materia o lo que pueda ser, toda vez que, sin ella, no resulta f\u00e1cil llegar a una conclusi\u00f3n l\u00f3gica de c\u00f3mo se pudieron formar las galaxias, o, de por qu\u00e9 se mueven las estrellas de la manera que lo hacen.<\/p>\n

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\"http:\/\/misteriosaldescubierto.files.wordpress.com\/2012\/07\/detectan-el-primer-filamento-de-materia-oscura-entre-dos-clusteres-de-galaxias.jpg\"<\/p>\n

Desde\"\"<\/a> hace treinta a\u00f1os, los astrof\u00edsicos se enfrentan a este dilema: o bien las galaxias tienen mucha materia que no vemos, pero que causa una fuerte atracci\u00f3n gravitatoria sobre las estrellas externas (que por ello orbitar\u00edan tan r\u00e1pido) o bien ni la ley de la gravedad de Newton<\/a><\/a> ni la de Einstein<\/a><\/a> ser\u00edan v\u00e1lidas para\"\"<\/a> esas regiones externas de las galaxias. Las dos opciones son revolucionarias para la f\u00edsica: la primera implica la existencia de materia oscura<\/a><\/a> en el universo (materia que no vemos pero que s\u00ed afecta al movimiento de las estrellas y galaxias), y la segunda implica que una ley b\u00e1sica <\/em>(la de Newton<\/a><\/a>\/Einstein<\/a><\/a> de la gravitaci\u00f3n) es incorrecta<\/em>.<\/p>\n

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\"Foto:<\/p>\n

En el momento actual, no sabemos cual de esas dos opciones es la buena (podr\u00edan incluso ser buenas las dos, es decir, que existiera materia oscura<\/a><\/a> y adem\u00e1s que la teor\u00eda de Newton<\/a><\/a>\/Einstein<\/a><\/a> estuviera mal. No creom que sea ese el problema, debe haber una tercera opci\u00f3n desconocida que debemos encontrar). La gran mayor\u00eda de los astrof\u00edsicos prefieren explicarlo con la materia oscura<\/a><\/a> (un camino c\u00f3modo y f\u00e1cil) antes que dudar de las leyes de la gravitaci\u00f3n de Newton<\/a><\/a>\/Einstein<\/a><\/a>. Esto no es s\u00f3lo cuesti\u00f3n de gustos, es que las leyes de la gravitaci\u00f3n funcionan con una incre\u00edble exactitud en todos los dem\u00e1s <\/em>casos donde las hemos puesto a prueba (en los laboratorios, en las naves espaciales y los vuelos\"\"<\/a> interplanetarios, en la din\u00e1mica del Sistema Solar, etc.).<\/p>\n

Este\"\"<\/a> problema de la materia oscura<\/a><\/a> (si es que realmente existe y no es que las leyes de Newton<\/a><\/a> sean incompletas) es uno de los m\u00e1s importantes con los que se enfrenta la astrof\u00edsica hoy en d\u00eda.<\/p>\n

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\"La<\/p>\n

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En el universo primigenio no hab\u00eda cuerpos celestes tal y como los conocemos hoy d\u00eda, sino que todo el cosmos se hallaba repleto de\u00a0radiaci\u00f3n y part\u00edculas subat\u00f3micas<\/b>. Esa primera etapa recibe el nombre de era de la radiaci\u00f3n y abarca desde la Gran Explosi\u00f3n hasta unos 300 000 a\u00f1os tras ella.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Cuando pienso en la existencia ineludible de esa sustancia c\u00f3smica primigenia<\/strong>, la primera y m\u00e1s sencilla clase de materia que se form\u00f3 en las primeras fracciones del primer segundo del Big Bang<\/a>, en la mente se me aparece una imagen llena de belleza creadora a partir de la cual, todo lo que ahora podemos contemplar es posible. La belleza de la idea es que toma dos problemas -la ventana del tiempo inadecuada para la fromaci\u00f3n de las galaxias y la existencia de la “materia oscura<\/a>”- y los une para conformar una soluci\u00f3n al problema central de la estructura del universo.<\/p>\n

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\"\"<\/p>\n

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La “materia oscura<\/a>”, por hip\u00f3tesis, tiene una ventana de tiempo mucho m\u00e1s larga que la materia ordinaria, porque se despareja m\u00e1s pronto en el Big Bang<\/a>. Tiene mucho tiempo para acumularse antes de que la materia ordinaria sea libre para hacerlo. La “materia oscura<\/a> o sustancia c\u00f3smica primera, es de porte m\u00e1s sencillo y no tiene ni requiere la complejidad de la materia bari\u00f3nica para formarse, es totalmente transl\u00facida y se sit\u00faa por todas partes, es decir, permea todo el universo invadiendo todas sus regiones a medida que este se expande m\u00e1s y m\u00e1s.<\/p>\n

El hecho de que la materia ordinaria caiga entonces en el agujero gravitatorio creado de este modo sirve para explicar por qu\u00e9 encontramos galaxias rodeadas por un halo de algo que hemos dado en llamar “materia oscura<\/a>”. Tal hip\u00f3tesis mata dos p\u00e1jaros de un s\u00f3lo tiro.<\/p>\n

Pero debemos recordar que en este punto s\u00f3lo tenemos una idea que puede funcionar, no una teor\u00eda bien construida. Para pasar de la idea a la teor\u00eda, tenemos que responder dos preguntas importantes y dif\u00edciles:<\/p>\n

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\"La\"Buscando<\/p>\n

1. \u00bfC\u00f3mo explicamos la estructura de la “materia oscura<\/a>”<\/strong>?<\/p>\n

2. \u00bfQu\u00e9 es la “materia oscura<\/a>”<\/strong>?<\/p>\n

Se habla de materia oscura<\/a> caliente y fr\u00eda.<\/p>\n

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\"http:\/\/quantitos.files.wordpress.com\/2010\/12\/materia-oscura-3-big.jpg\"<\/p>\n

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Podr\u00edamos comenzar a examinar estas cuestiones pensando en el modo en que la “materia oscura<\/a>” pudo separarse de la nube caliente en expansi\u00f3n, de materiales que constitu\u00eda el universo en sus comienzos. Por analog\u00eda de la discusi\u00f3n de la separaci\u00f3n\u00a0 de la materia ordinaria despu\u00e9s de la formaci\u00f3n de los \u00e1tomos, llamaremos tambi\u00e9n\u00a0 la separaci\u00f3n de la “materia oscura<\/a>” de aquella fuente “infinita” de energ\u00eda primera. Una transformaci\u00f3n como la que condujo a la formaci\u00f3n de los \u00e1tomos es necesaria para que ocurra la separaci\u00f3n. Todo lo que tiene que suceder es que la fuerza de la interacci\u00f3n de las part\u00edculas que forman la “materia oscura<\/a>” caigan por debajo del punto en que el resto del universo puede ejercer una presi\u00f3n razonable sobre \u00e9l. Despu\u00e9s de esto, la “materia oscura<\/a>” continuar\u00e1 a su aire, indiferente a todo lo que la rodee.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Un<\/p>\n

Resulta que desde el punto de vista de la creaci\u00f3n de la estructura observada del universo, la caracter\u00edstica m\u00e1s importante del proceso de separaci\u00f3n para la “materia oscura<\/a>” es la velocidad de las part\u00edculas cuando son libres. Si la separaci\u00f3n tiene lugar muy pronto en el Big Bang<\/a>, la “materia oscura<\/a>” puede salir con sus part\u00edculas movi\u00e9ndose muy r\u00e1pidamente, casi a la velocidad de la luz. Si es as\u00ed, decimos que la “materia oscura<\/a>” est\u00e1 caliente. Si la separaci\u00f3n\u00a0 tiene lugar cuando las part\u00edculas est\u00e1n movi\u00e9ndose poco a poco -velocidad significativamente menor que la de la luz- decimos que la materia est\u00e1 fr\u00eda.<\/p>\n

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\"Foto\"<\/p>\n

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De los tipos de “materia oscura<\/a>” que los cosm\u00f3logos toman en consideraci\u00f3n, los neutrinos<\/a> ser\u00e1n el mejor ejemplo de “materia oscura<\/a>” caliente. Los neutrinos<\/a> han llamado la atenci\u00f3n de los cient\u00edficos en relaci\u00f3n a la “materia oscura<\/a>” durante mucho tiempo. Para tener una idea aproximada del n\u00famero de neutrinos<\/a> del universo, podr\u00edamos decir que existe actualmente un neutrino<\/a> por cada reacci\u00f3n nuclear que tuvo lugar desde siempre. Los c\u00e1lculos indican que hubo aproximadamente mil millones de neutrinos<\/a> producidos durante el Big Bang<\/a> por cada prot\u00f3n<\/a>, neutr\u00f3n<\/a> o electr\u00f3n<\/a>. Cada volumen del espacio del tama\u00f1o de nuestro cuerpo contiene unos diez millones de estos neutrinos<\/a>-reliquias y en ellos no se encuentran los que se produjeron m\u00e1s tarde en las estrellas. Est\u00e1 claro que toda part\u00edcula tan corriente como \u00e9sta podr\u00eda tener en principio un efecto muy grande sobre la estructura del Cosmos, si tuviera una masa.<\/p>\n

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\"C\u00f3mo<\/p>\n

C\u00f3mo ser\u00eda el universo si la materia oscura<\/a> fuera \u00abdifusa\u00bb?<\/a><\/h1>\n

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Pero resulta que la “materia oscura<\/a>” caliente, actuando sola, casi con toda seguridad no podr\u00eda explicar lo que observamos en el universo y que el escenario de “materia oscura<\/a>-fr\u00eda” debe modificarse por completo si queremos mantenerla como candidata a esa teor\u00eda \u00faltima de la materia que “debe” existir en el universo pero, que no sabemos lo que es y la llamamos, precisamente por eso “materia oscura<\/a>”.<\/strong><\/p>\n

El tema de la materia desconocida, invisible, oculta y misteriosa que hace que nuestro universo se comporte como la hace… \u00bfsigue siendo una gran inc\u00f3gnita! Nadie sabe el por qu\u00e9 las galaxias se alejan las unas de las otras, el motivo de que las estrellas en la periferia de las galaxias se muevan a mayor velocidad de lo que deber\u00edan y otros extra\u00f1os sucesos que, al desconocer los motivos, son achacados a la “materia oscura<\/a>”, una forma de evadirse y cerrar los ojos ante la inmensa ignorancia que tenemos que soportar en relaci\u00f3n a muchos secretos del Universo a los que no podemos dar explicaci\u00f3n.<\/p>\n

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\"C\u00f3mo<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Claro que otros, han imaginado cuestiones y motivos diferente para explicar las cosas<\/strong><\/p>\n

Aunque no todas si son muchas las GUT y teor\u00edas de supersimetr\u00eda<\/a><\/a> las que predicen la de cuerdas en la congelaci\u00f3n del segundo 10-35<\/sup> despues del comienzo del tiempo, cuando la fuerza fuerte se congel\u00f3 y el universo se infl\u00f3. Las cuerdas se deben considerar como\"\"<\/a> un subproducto del proceso mismo de congelaci\u00f3n. Es cierto que aunque las diversas teor\u00edas no predicen cuerdas id\u00e9nticas, s\u00ed predicen cuerdas con las mismas propiedades generales. En primer lugar las cuerdas son extremadamente masivas y tambi\u00e9n extremadamente delgadas; la anchura de una cuerda es mucho menor que la anchura de un prot\u00f3n<\/a><\/a>1<\/sup>. Las cuerdas no llevan carga el\u00e9ctrica, as\u00ed que no interaccionan con la radiaci\u00f3n como las part\u00edculas ordinarias. Aparecen en todas las formas; largas lineas ondulantes, lazos vibrantes, espirales tridimensionales, etc. S\u00ed, con esas propiedades podr\u00edan un candidato perfecto para\"\"<\/a> la \u201cmateria oscura<\/a><\/a>\u201d. Ejercen una atracci\u00f3n gravitatoria, pero\"\"<\/a> no pueden ser rotas por la presi\u00f3n de la radiaci\u00f3n en los inicios del Universo.<\/p>\n

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\"La<\/p>\n

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\u00a0El espesor estimado de una cuerda es de 10-30<\/sup> cent\u00edmetros, comparados con los 10-13<\/sup> de un prot\u00f3n<\/a><\/a>. Adem\u00e1s de ser la m\u00e1s larga, y posiblemente la m\u00e1s vieja estructura del universo conocido, una cuerda c\u00f3smica ser\u00eda tambi\u00e9n\"\"<\/a> la m\u00e1s delgada: su di\u00e1metro ser\u00eda 100.000.000.000.000.000 veces m\u00e1s peque\u00f1o que el de un prot\u00f3n<\/a><\/a>.. Y cada\"\"<\/a> cuerda ser\u00eda terriblemente inquieta, algo as\u00ed como un l\u00e1tigo agit\u00e1ndose por el espacio casi a la velocidad de la luz. Las curvas vibrar\u00edan como enloquecidas bandas de goma, emitiendo una corriente continua de ondas gravitacionales: rizos en la misma tela del espacio-tiempo. \u00bfQu\u00e9 pasar\u00eda si una cuerda c\u00f3smica tropezara con un planeta? Al ser tan delgada, podr\u00eda traspasarlo sin tropezar con un solo n\u00facleo at\u00f3mico. Pero de todos modos, su intenso gravitatorio causar\u00eda el caos.<\/p>\n

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