08/Nov/07

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¿Existe la materia oscura?

Un equipo de teóricos propone que la materia oscura no existe y que los efectos que observamos, y que atribuimos a la materia oscura, serían debidos a un comportamiento de la gravedad distinto al que suponemos.

La idea de la materia oscura es ya antigua. Se propuso para explicar el comportamiento de ciertas galaxias, cuyo movimiento, tanto de rotación en algunos casos, como de traslación dentro del cúmulo al que pertenecían, parecía indicar que había más materia que la que se podía observar. Se ha propuesto incluso que la cantidad de materia oscura sería superior a la ordinaria de la cual estamos hechos. Aunque hay candidatos a materia oscura su composición es, de momento, desconocida.

Nadie ha conseguido detectar directamente la materia oscura, incluso los experimentos realizados en los laboratorios para tratar de encontrar partículas exóticas que pudieran dar cuenta de la materia oscura han fracasado hasta el día de hoy.

Unos pocos científicos propusieron que quizás lo que esté mal sean nuestros modelos gravitatorios aplicados a estos objetos. Las leyes de la gravedad conocidas funcionarían bien aquí en la Tierra, y en el sistema solar, que es donde las hemos comprobado experimentalmente de manera precisa y exhaustiva, pero quizás habría introducir modificaciones para poder aplicarlas a las galaxias y a los cúmulos de galaxias (y por ende al Universo en su conjunto). De este modo, tanto la Teoría Newtoniana como la Relatividad General de la Gravedad sería sólo aproximaciones, como de hecho son todos los modelos físicos.

Obviamente la idea ganó muchos detractores en un principio, pero ha ganado algunos adeptos con el tiempo. Las primeras versiones de las teorías de gravedad modificadas o MOG funcionaban más o menos bien a escalas cósmicas, pero fallaban cuando se aplicaban en otros ámbitos.

Un equipo liderado por Douglas Clowe, del Steward Observatory en Tucson (Arizona, EEUU) reportó en Science el año pasado que se podía explicar el comportamiento del cúmulo Bullet o E 0657-56 como una prueba sólida de la existencia de materia oscura. Este cúmulo consiste en dos grupos masivos colisionantes de galaxias situados a 3000 millones de años luz de nosotros, en la región del cielo correspondiente a la constelación Carina del Hemisferio Sur. Sus galaxias sentirían el tirón gravitatorio de un gas ultracaliente (observado con el telescopio Chandra) y separado del conjunto por la colisión. El efecto de lente gravitatorio medido se correspondería con la existencia de materia oscura en el sistema.

Sin embargo John Moffat del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Waterloo (Canada) y sus colaboradores publican ahora un artículo (21 de noviembre en las notas mensuales de la Royal Astronomical Society) en el cual explica el comportamiento de este cúmulo usando una teoría MOG. El efecto de lente gravitatoria observado se explicaría con una MOG sin necesidad de materia oscura.

Según la Relatividad General la gravedad sería un efecto de la curvatura del espacio-tiempo inducida por la presencia de masa-energía. Moffat añade unos términos adicionales a estas ecuaciones que provocarían cambios sutiles en el comportamiento gravitatorio de los objetos. El efecto de estos términos sería equivalente a usar la Teoría de Relatividad General original introduciendo materia oscura. O lo que es lo mismo, la gravedad real sería más intensa que lo predicho por la Teoría de Relatividad General a esas escalas y sería mejor descrita por la teoría MOG.

Los autores han aplicado su teoría a más de 100 galaxias individuales y a más de cien cúmulos y en todos los casos la MOG ha predicho bien sus movimientos sin la necesidad de agregar materia oscura. También la han aplicado a la misteriosa desaceleración de las sondas Pioner 10 y 11, que lanzadas a comienzos de los setenta, abandonan ahora el sistema solar.

Naturalmente los expertos en materia oscura se muestran en desacuerdo con estos resultados y dicen que el modelo de materia oscura describe muy bien las medidas.

Moffat afirma que si los experimentos en marcha para detectar directamente partículas de materia oscura tienen éxito entonces estará contento de que la gravedad newtoniana y einsteina se salven, pero que si no es así habrá que modificar estas teorías debido a la cantidad de datos abrumadores que se tienen de las observaciones astronómicas.

Fuente: NeoFronteras. Aportado por Francisco Costantini