Después de casi 100 años, es posible que los científicos hayan detectado materia oscura

La materia oscura es uno de los mayores misterios de la ciencia. Se supone que existe, todo apunta a ello. Sin embargo, nadie ha podido demostrar realmente su existencia, y mucho menos verla. Es cierto que verla no sería sencillo, básicamente porque no refleja ni emite luz. De ahí su nombre. ¿Pero cómo puede ser que en casi 100 años que han pasado desde que se describió su posible existencia nadie haya logrado demostrar que existe?

Es extraño, desde luego. Pero puede que por fin se haya puesto fin al misterio, pues un científico de la Universidad de Tokio, el profesor Tomonori Totani, acaba de publicar un estudio en el que muestra lo que parecen por fin las pruebas de existencia de materia oscura.

Este científico se ha mostrado totalmente seguro de que lo que ha encontrado es la prueba definitiva de la existencia de materia oscura. No obstante, según señalan en un comunicado de su misma Universidad, sus resultados tendrán que ser analizados por investigadores independientes. Si estos mantienen lo mismo que él, el misterio podría haber dejado de serlo casi un siglo después de su inicio.

¿Qué es la materia oscura?

La materia oscura fue descrita por primera vez en 1933, cuando el físico búlgaro Fritz Zwicky se encontraba llevando a cabo una investigación sobre galaxias. Le llamó la atención que estas giran a una velocidad que no se corresponde con su masa. Físicamente, lo normal sería que las estrellas que se encuentran en los brazos espirales de las galaxias orbiten alrededor del centro a una velocidad que depende de la cantidad de masa interna, siendo las estrellas más lejanas las que orbitan más despacio. Sin embargo, Zwicky vio que la velocidad de las estrellas en las galaxias permanece más o menos constante con la distancia. Esto indicaría la presencia de mucha más materia de la que se puede detectar. Una materia que no se ve, intercalada por toda la galaxia.

Fue ahí donde este científico habló de la posible existencia de materia oscura, pero en realidad con los años se han encontrado más pruebas de su posible existencia. Por ejemplo, según la Teoría de la Relatividad General de Einstein, la masa de un objeto puede distorsionar el espacio tiempo. Como un balón que cae sobre una red. Cuando la luz de una galaxia atraviesa el espacio tiempo, sufre distorsiones al cruzar todas esas perturbaciones. Es lo que se conocen como lentes gravitacionales.

Las distorsiones de la luz nos pueden ayudar a detectar objetos ocultos. Pero, más allá de posibles objetos, se han hallado distorsiones que solo podrían ser explicadas por una gran cantidad de masa invisible. La materia oscura. Junto a la energía oscura, cuyo origen es igualmente enigmático, esta materia invisible podría suponer más del 90 % del universo. ¿Pero qué es exactamente?

No es lo mismo demostrar que podría existir que demostrar que existe

El análisis del giro de las galaxias o de las distorsiones de su luz nos ayuda a entender que hay algo que no se ve, pero que tiene una gran masa. Eso que podría existir, pero que se desconoce, se ha bautizado como materia oscura. 

Desde los hallazgos de Zwicky, muchos científicos han querido detectarla. No verla, pues eso no es posible, pero sí detectarla. Ahora bien, ¿cómo puedes detectar algo que no sabes qué es?

A lo largo de este siglo, se ha intentado dar respuestas a esta cuestión. Si se entiende de qué podría estar compuesta la materia oscura, es más fácil identificarla. Hay muchas hipótesis, pero una de las más aceptadas es la que señala que la materia oscura está compuesta por partículas masivas débilmente interaccionantes, o WIMPs por sus siglas en inglés.

Estas son partículas más pesadas que los protones; pero que, al contrario que estos, raramente interaccionan con otras partículas. Sin embargo, cuando llega el momento en que lo hacen, se produce una colisión que da lugar a una gran cantidad de fotones de rayos gamma. Todo esto no se ha descrito así porque sí. Hay muchos estudios que señalan que estas partículas podrían componer la materia oscura. Pero, para que eso fuese cierto, deberían poder detectarse esas colisiones. Son infrecuentes, pero no inexistentes. 

Teniendo esto en cuenta, el profesor Totani tomó datos recogidos por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA en la Vía Láctea.

Las lentes gravitacionales, así como otros datos similares, señalan que, posiblemente, nuestra galaxia contiene un halo de materia oscura. Por eso, Totani quería comprobar si justo en esa zona, en la que se espera una gran concentración de WIMPs, hay emisiones anómalas de rayos gamma. Y así fue. Detectó rayos gamma con una energía de fotones de 20 gigaelectronvoltios que se extendían en una estructura halogonal hacia el centro de la galaxia de la Vía Láctea. Justo donde se supone que se encuentra el halo de materia oscura. El espectro es exactamente el que se esperaría de las colisiones entre WIMPs.

Esta sería la primera vez que se detectan pruebas de la existencia de materia oscura que, además, cuadran con la definición de la misma a la que se ha llegado con el paso de los años. Si los investigadores independientes que analicen los datos mantienen las mismas conclusiones que Totani, estaríamos ante el fin de uno de los mayores misterios de la historia de la ciencia. Habrá que esperar, pero ya parece de lo más emocionante.