Infografía: ¿de qué está hecho el universo? La materia oscura constituye el ~27% del contenido total.
¿Qué es la materia oscura?
La materia oscura es una forma de materia que no emite, absorbe ni refleja luz. No podemos verla directamente, pero sabemos que existe por sus efectos gravitacionales sobre la materia visible. Constituye aproximadamente el 27% de la masa-energía total del universo, frente al 5% de la materia ordinaria.
Evidencias de su existencia
Curvas de rotación galáctica
En los años 70, la astrónoma Vera Rubin descubrió que las estrellas en los bordes de las galaxias espirales giran demasiado rápido. Según la gravedad de la materia visible, deberían salir despedidas. La explicación: un halo invisible de materia oscura rodea cada galaxia, proporcionando la gravedad adicional necesaria.
El Cúmulo Bala (Bullet Cluster)
Una de las pruebas más contundentes. Este sistema muestra dos cúmulos de galaxias que han colisionado. La materia ordinaria (gas caliente, en rojo) se frenó durante la colisión, mientras que la materia oscura (mapeada por lentes gravitacionales, en azul) atravesó sin interactuar, confirmando su naturaleza casi invisible.
El Cúmulo Bala: la materia ordinaria (rojo) se separa de la materia oscura (azul) tras la colisión. Imagen: NASA/CXC/M. Weiss
Lentes gravitacionales
La materia oscura curva la luz de galaxias lejanas, actuando como una lente. Midiendo esta distorsión, los astrónomos han construido mapas tridimensionales de la distribución de materia oscura en el universo.
Fondo cósmico de microondas
Las pequeñas fluctuaciones de temperatura en la radiación del Big Bang, medidas con precisión por los satélites COBE, WMAP y Planck, solo pueden explicarse si existe una gran cantidad de materia no bariónica (oscura) en el universo.
Mapa de la distribución de materia oscura en el universo obtenido mediante lentes gravitacionales. Imagen: NASA/ESA
¿De qué está hecha?
Nadie lo sabe con certeza. Los principales candidatos son:
- WIMPs (partículas masivas de interacción débil): partículas hipotéticas predichas por extensiones del Modelo Estándar como la supersimetría.
- Axiones: partículas ultraligeras propuestas originalmente para resolver un problema de la cromodinámica cuántica.
- Neutrinos estériles: una variante hipotética de los neutrinos que solo interactuaría gravitacionalmente.
- MACHOs: objetos compactos como agujeros negros primordiales, aunque las observaciones limitan severamente esta posibilidad.
Decenas de experimentos en todo el mundo — XENON, LUX-ZEPLIN, DAMA/LIBRA, ADMX — llevan décadas buscando una detección directa de partículas de materia oscura. Hasta ahora, ninguna ha sido concluyente.
Materia oscura vs. energía oscura
No deben confundirse: la materia oscura (27%) agrupa la materia mediante gravedad, mientras que la energía oscura (68%) acelera la expansión del universo. Juntas forman el 95% del cosmos que aún no comprendemos.
«El universo no solo es más extraño de lo que imaginamos, sino más extraño de lo que podemos imaginar.» — paráfrasis de J.B.S. Haldane