03/Jul/08

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La energía oscura es más densa en el Sistema Solar

Aunque las teorías acerca de la materia oscura son recientes, podemos decir que ya vamos entendiendo lo que constituye el 23% de nuestro Universo. Nuestra propia galaxia está envuelta por un halo de materia oscura que se añade a su masa

Un artículo reciente acerca de materia oscura cercana a nuestra casa, justo aquí en nuestro Sistema Solar, revela que es más densa y masiva que el halo galáctico.

La energía oscura es algo bastante raro. No emite luz, tiene masa e interactúa gravitatoriamente con la "materia normal", la materia de la que estamos compuestos nosotros, las estrellas y nuestro planeta. Al igual que la materia normal, se agrupa por atracción gravitacional; encontramos más materia oscura cerca de las galaxias que en los vastos espacios entre ellas.

La materia oscura no está lejos de la Vía Láctea, ni siquiera en otra parte del universo; simplemente está aquí, en nuestro Sistema Solar. En un artículo reciente publicado en el Physical Review D, Ethan Siegel y Xiaoying Xu de la Universidad de Arizona analizaron la distribución de la materia oscura en nuestro Sistema Solar, y hallaron que la masa de la materia oscura supera en 300 veces la media de la del halo galáctico, y la densidad es 16.000 veces más alta que la materia oscura de fondo.

A través de la historia del Sistema Solar, Xu y Siegel calculan que se han capturado 1,07 x 10^20 kg de materia oscura, o alrededor de 0,0018% de la masa de la Tierra. Para tener una idea de lo que representa este número, la masa de Ceres, el cuerpo más grande del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, tiene sólo 9 veces esta cantidad.

Siegel y Xu calcularon cuánta materia oscura ha cogido el Sistema Solar en sus 4.500 millones de años modelando la composición del halo de materia oscura de fondo en la órbita del Sistema Solar alrededor de la galaxia, y calculando cuánta materia oscura quedaría atrapada en el Sistema Solar conforme se mueve a través del halo. De modo que hicieron los cálculos para el Sol y cada uno de los 8 planetas por separado, obteniendo las distribuciones de la materia del Sistema Solar, así como de la cantidad de masa total capturada.

La materia oscura no está distribuida uniformemente en el Sistema Solar. Algunos planetas tienen más materia oscura a su alrededor que otros, dependiendo de dónde estén. Abajo se muestra la densidad de distribución de la materia oscura en el Sistema Solar:

¿Cómo interactúa la materia oscura local en el Sistema Solar? Bien, no tiene un gran efecto en las órbitas de los planetas, ni desacelera significativamente al Sistema Solar en su órbita alrededor del centro galáctico.

"Las órbitas planetarias, si hubiera suficiente materia oscura presente, precederían el perihelio más rápido que si no hubiera materia oscura. La cantidad de materia oscura permitida para estas observaciones es considerablemente mayor que el que he predicho. Los errores en las medidas de la presesión del perihelio están en unidades de centésimas de segundos de arco por siglo".

Incluso asumiendo el caso más extremo, el Sistema Solar capturaría 10^20 kg de materia oscura que desaceleraría al Sistema Solar 20 microsegundos en toda su vida, tal y como explica Ethan Siegel.

Y sintiéndolo mucho, el misterio de la anomalía de la Pioneer no va a ser resuelto gracias a esta revelación, así como la masa capturada de materia oscura no es suficiente para explicar los raros movimientos de la sonda.

El descubrimiento de una densidad y masa mayores de materia oscura en nuestra vecindad podría ayudar en el estudio y detección de la materia oscura.

"Nuestra determinación sobre la distribución de densidad y velocidad de la materia oscura local son de una gran importancia para experimentos de detección directa. Los cálculos más recientes llevados a cabo asumen que las proporciones de materia oscura en la localización del Sol se derivan directamente del halo galáctico. Por comparación, vemos que los experimentos terrestres deberían considerar un componente de materia oscura con una densidad 16.000 veces más alta que la densidad del halo de fondo", dijeron Xu y Siegel.

Fuente: AstroWeb. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard