{"id":9625,"date":"2013-09-04T05:21:52","date_gmt":"2013-09-04T04:21:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=9625"},"modified":"2013-09-04T05:21:52","modified_gmt":"2013-09-04T04:21:52","slug":"buscando-materia-oscura-%c2%bfestara-ahi-de-verdad","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2013\/09\/04\/buscando-materia-oscura-%c2%bfestara-ahi-de-verdad\/","title":{"rendered":"Buscando “materia oscura” \u00bfEstar\u00e1 ah\u00ed de verdad?"},"content":{"rendered":"
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Las galaxias son los bloques b\u00e1sicos que forman el universo; son como los ladrillos que forman una casa. Y, al igual que los ladrillos est\u00e1n compuestos por part\u00edculas m\u00e1s peque\u00f1as (granos de arena), las galaxias est\u00e1n formadas por estrellas. Nuestro Sol es una estrella m\u00e1s en nuestra galaxia, muy importante para nosotros porque est\u00e1 muy cerca y nos da luz y calor, pero nada m\u00e1s. Es una estrella como las dem\u00e1s de la V\u00eda L\u00e1ctea, que est\u00e1 formada por 200.000 millones de estrellas, el Sol entre ellas.<\/p>\n

Las estrellas de una galaxia no est\u00e1n quietas; est\u00e1n en movimiento girando siempre alrededor del centro de la galaxia. Si estuvieran quietas, la atracci\u00f3n gravitatoria har\u00eda que inmediatamente cayeran hacia el centro de la galaxia: es lo mismo que les pasar\u00eda a la Tierra y a los dem\u00e1s planetas si dejaran de girar en torno al Sol, caer\u00edan hacia el Sol.<\/p>\n

\"http:\/\/imgsrc.hubblesite.org\/hu\/db\/2005\/26\/images\/c\/formats\/full_jpg.jpg\"<\/p>\n

Lo que nos preguntamos en concreto es \u00bfc\u00f3mo giran las estrellas de una galaxia? La respuesta es muy f\u00e1cil: usando las leyes de Newton<\/a><\/a>, exactamente igual que las usamos para estudiar el movimiento de los planetas alrededor del Sol, deducimos que deben girar en \u00f3rbitas circulares o el\u00edpticas alrededor del centro de masas (el centro gal\u00e1ctico). Las estrellas m\u00e1s lejanas ir\u00e1n m\u00e1s despacio (tardar\u00e1n mucho tiempo en dar una vuelta completa a la galaxia); las m\u00e1s cercanas, m\u00e1s r\u00e1pido. El Sol, que es una estrella ni muy cercana al centro gal\u00e1ctico ni muy alejada (est\u00e1, aproximadamente, a 2\/3 de radio gal\u00e1ctico, hacia afuera) emplea unos 250 millones de a\u00f1os en completar una vuelta. Pero estos n\u00fameros no son lo importante ahora. Lo importante es que podemos calcular con mucha exactitud los movimientos de las estrellas<\/em> en cualquier galaxia usando las leyes de Newton<\/a><\/a> (en realidad ni siquiera son necesarias las correcciones relativistas de Einstein<\/a><\/a>, ya que las velocidades estelares, pocos cientos de km\/s, son mucho menores que la velocidad de la luz; Newton<\/a><\/a> es, a todos los efectos, exacto aqu\u00ed).<\/p>\n

La rotaci\u00f3n de las galaxias se observ\u00f3 por primera vez en 1914, y desde entonces se ha medido con gran precisi\u00f3n en muchas galaxias, no s\u00f3lo en la V\u00eda L\u00e1ctea. La gran sorpresa surgi\u00f3 cuando, en 1975, se pudo medir la velocidad de giro de las estrellas que ocupan posiciones muy alejadas del centro<\/em>: esas estrellas van much\u00edsimo m\u00e1s r\u00e1pido que lo que les corresponder\u00eda<\/em> por las leyes de Newton<\/a><\/a> (es como si los planetas m\u00e1s alejados, por ejemplo Neptuno y Plut\u00f3n, orbitaran mucho m\u00e1s deprisa de lo que calculamos con las leyes de Newton<\/a><\/a>). El hecho es que esto ocurre no en una, sino en muchas galaxias donde hemos podido medir su rotaci\u00f3n: las partes externas de las galaxias giran mucho m\u00e1s deprisa que lo que esperamos. \u00bfPor qu\u00e9 ocurre eso? No se sabe.<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Tampoco sabemos si es la “materia oscura<\/a>”\u00a0<\/a> la que trae hacia nosotros a nuestra vecina Andr\u00f3meda<\/p>\n

Desde 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 esas regiones externas de las galaxias. Las dos opciones son revolucionarias para la f\u00edsica: la primera implicar\u00eda la existencia de “materia oscura<\/a>”<\/a><\/strong> 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>. 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 interplanetarios, en la din\u00e1mica del Sistema Solar, etc.).<\/p>\n

Este 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

\"Foto:<\/p>\n

\u00daltimamente est\u00e1n saliendo a la luz estudios diversos (algunos contradictorios) en relaci\u00f3n a la (posible presencia) de “materia oscura<\/a>”<\/a> rodeando las galaxias.<\/p>\n

Usando una de las m\u00e1s poderosas supercomputadoras del mundo para simular el halo de “materia oscura<\/a>”<\/a> que envuelve a nuestra galaxia, unos investigadores dicen haber encontrado densos grumos y filamentos de la misteriosa “materia oscura<\/a>”<\/a> ocult\u00e1ndose en las regiones internas del halo, en el mismo vecindario que nuestro Sistema Solar.<\/p>\n

\u201cEn simulaciones anteriores, esta regi\u00f3n result\u00f3 lisa, pero ahora tenemos suficientes detalles para ver los grumos de materia oscura<\/a><\/a>\u201d. La permanete contradicci\u00f3n nos hace dudar de lo que realmente pueda haber alrededor de las galaxias y c\u00famulos de galaxias. Y, lahipot\u00e9tica “materia oscura<\/a>”<\/a> es la salida m\u00e1s c\u00f3moda para explicar lo que desconocemos.<\/p>\n

Parece obvio que la cuesti\u00f3n de la naturaleza de la “materia oscura<\/a>”<\/a> no se puede dejar reposar hasta que alguien, alg\u00fan proyecto, obtenga una respuesta que, de ser posible, venga acompa\u00f1ada de un buen \u201cpedazo\u201d de esa materia que, seguramente, encontraremos finalmente en el laboratorio.<\/p>\n

Est\u00e1 muy bien generar nuevas teor\u00edas y mostrar que la “materia oscura<\/a>”<\/a> se debe comportar de este modo o de aquel otro, pero hasta que podamos aislar algo de esa materia y \u00a1realmente verla<\/em>! comport\u00e1ndose como se supone que debe hacerlo, muchos no estaremos satisfechos.<\/p>\n

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

Si estamos pendientes de las noticias especializadas, todos quieren su parte del pastel y dicen haber hallado, por f\u00edn, la dichosa “materia oscura<\/a>”<\/a>, unos en forma de filamentos y otros en un tenue material \u201cinvisible\u201d que s\u00f3lo se deja detectar por su incidencia en el movimiento de las estrellas, las galaxias y, en la expansi\u00f3n misma del Universo entero, ya que, estamos hablando de m\u00e1s del 90 por ciento (entre materia y energ\u00eda oscura) de toda la materia que, supuestamente existe en nuestro universo.<\/p>\n

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No ser\u00eda de extra\u00f1ar que, finalmente, sean los Aceleradores de Part\u00edculas los que har\u00e1n el trabajo y localizaran esas part\u00edculas componentes de la supuesta “materia oscura<\/a>”<\/a> (o lo que pueda ser) que, de existir, tendr\u00e1 que estar formada por objetos peque\u00f1os al igual que la materia conocida y, aunque \u00e9stos puedan tener otras propiedades extra\u00f1as para nosotros, en procesos de grandes energ\u00edas se podr\u00e1 llegar hasta ellos y quedar al descubierto para que los podamos ver. De todas las maneras, algo tiene que existir y que, en un principio, posibilit\u00f3 que las galaxias se pudieran formar a pesar de la expansi\u00f3n de Hubble<\/a>. \u00bfSer\u00e1 esa sustancia c\u00f3smica que los griegos llamaban Ylem? Ellos cre\u00edan que era la precursora de la materia.<\/p>\n

Todos sabemos como funcionan estos inmensos aparatos. Son instrumentos que produce un haz de part\u00edculas -ya sean protones<\/a>, electrones<\/a> o cualquier otra- que viajan a velocidades cercanas a la de la luz. Dirigidas a un objetivo en alguna de las colisionesw resultantes, parte de la energ\u00eda del haz ser\u00e1 convertida (E =mc2<\/sup>) en la masa de nuevas part\u00edculas. No importa lo improbable que pueda ser que una part\u00edcula se produzca en tal reacci\u00f3n, si tenemos suficiente energ\u00eda en el haz y esperamos pacientemente, m\u00e1s pronto o m\u00e1s tarde veremos lo que estamos esperando. La esperanza de los experimentadores actuales es que esto ser\u00e1 verdad y se produzca la aparici\u00f3n de las part\u00edculas que componen la “materia oscura<\/a>”<\/a>, como aparecieron otras en el pasado.<\/p>\n

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El descomunal conglomerado t\u00e9cnico del LHC, cuanta con energ\u00edas hasta hace bien poco impensables, es decir, podr\u00e1 llegar hasta los 14 TeV, pero, \u00bfser\u00e1 suficiente esa energ\u00eda para encontrar la materia oscura<\/a><\/a>? Por otra parte, no ser\u00e1 nada f\u00e1cil el hallazgo por este m\u00e9todo ya que, los candidatos m\u00e1s ex\u00f3ticos para la materia oscura<\/a><\/a> de los que hemos hablado en estos d\u00edas pasados, no se pueden producir aisladamente, sino que siempre deben ser creados por pares. Las teor\u00edas nos dicen, por ejemplo, que no podemos producir un \u00fanico fotino aislado en ninguna reacci\u00f3n iniciada por el impacto de un electr\u00f3n<\/a> o un fot\u00f3n<\/a> sobre la materia ordinaria. Igualmente, no podremos producir un \u00fanico selectr\u00f3n<\/a>, sino que debemos producir un par; un selectr\u00edn y un antiselectr\u00f3n<\/a>. En efecto, esto divide por la mitad la energ\u00eda disponible para la conversi\u00f3n en masa en cualquier acelerador, pues la energ\u00eda debe ser compatible para para ambos miembros del par.<\/p>\n

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Somos capaces de bautizar \u201cal ni\u00f1o\u201d antes de su nacimiento. As\u00ed de impulsivos solemos ser y dados a poner nombre a todo aunque ese todo no sea seguro de que, en realidad, pueda existir. As\u00ed nos sucede con la “materia oscura<\/a>”<\/a> a la que le hemos adjudicado ciertas anomal\u00edas observadas en el movimiento de las galaxias y las estrellas, los c\u00famulos y la expansi\u00f3n misma. Pero, \u00bfser\u00e1 debido a la existencia de esa otra clase de materia?<\/p>\n

\u00a1Cu\u00e1nto nos hace trabajar la ignorancia!<\/p>\n

Busca, busca que hallar\u00e1s<\/strong><\/p>\n

Si no lo que pretend\u00edas, s\u00ed alguna respuesta<\/strong><\/p>\n

que, aunque negativa, te ense\u00f1ar\u00e1<\/strong><\/p>\n

En qu\u00e9 no debes hacer la apuesta.<\/strong><\/p>\n

emilio silvera<\/p>\n<\/div>\n

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