Resuelto el misterio de la materia oscura

Por fin, y tras un intenso trabajo de cinco años, un equipo de investigación especializado en altas energías ha encontrado la clave para responder a una pregunta que se viene realizando la ciencia desde hace décadas: ¿qué es la materia oscura? La respuesta estaba ahí, delante de todos, pero, por supuesto, sutilmente disimulada en el velo de la experimentación y las ecuaciones.

El trabajo no fue sencillo, y, como siempre, ha implicado la combinación de varias disciplinas y expertos de distintos puntos del globo, liderados por el European Alpha Institute, una rama escindida del CERN y gestionada por la élite de las ciencias físicas.

Tal como se muestra en la imagen de la galaxia adjunta, el primer indicio estuvo marcado por la teoría de cuerdas, la más moderna versión de cómo el universo se desarrolla, y cuya estructura e idea básica es que toda partícula es en realidad un conjunto de cuerdas, que vibran armónicamente como las cuerdas de un violín. En función de esa vibración, cada cuerda se comporta como una partícula distinta. De tal modo que fotones, electrones, quarks, y el resto de partículas conocidas, son en realidad, en esencia, cuerdas unidimensionales.

Y aquí es donde vino el descubrimiento que ha dado con la respuesta de qué era la materia oscura. Algo sutil pero poderosamente enraizado con la naturaleza del gravitón.

materia_oscura
Factor de dispersión del gravitón en dimesiones adicionales y paso por branas

La teoría de cuerdas nos explica que existen dos tipos de cuerdas básicas: abiertas, y cerradas. Una cuerda abierta se encuentra atada al tejido espacio-tiempo, de tal modo que no puede salir de este universo. Pero, siguiendo con lo que explica la teoría, existen otro tipo de cuerdas: las cuerdas cerradas. Estas cuerdas son aquellas que están unidas consigo mismas. Estas cuerdas pueden, y de hecho deben, traspasar el tejido de nuestro universo, viajando por un universo paralelo, llamado en teoría de cuerdas d-branas. Esos universos rozan con el nuestro, y no son accesibles, excepto para estas cuerdas cerradas.

Es entonces cuando alguien se dio cuenta de que las cuerdas cerradas siempre se han identificado como el gravitón, la partícula de la gravedad. El gravitón es la partícula que genera el campo gravitatorio, y es, por lo tanto, el causante de la cuarta fuerza, que hasta ahora no se podía explicar.

cuerda_cerrada
Cuerda cerrada sobre sí misma (gravitón) penetrando en capas adicionales del universo (imagen de la teoría de cuerdas)

¿Qué tiene todo esto que ver con la materia oscura? Muchísimo. Veámoslo.

Las cuerdas cerradas, que generan los campos gravitatorios, son emitidos por cualquier cuerpo, con mayor intensidad cuanta mayor es la masa. En las galaxias, la mayor masa la provee el agujero negro central. Lo que se ha visto es que, en esa emisión de gravitones, las cuerdas que corresponden a dichos gravitones escapan con gran intensidad. Pero una parte de esas emisiones de gravitones se desplazan no por el espacio de este universo, sino por un espacio adyacente, la antes mencionada brana que explica la teoría de cuerdas. Cuando esos gravitones pierden energía, vuelven a este espacio, donde comunican su campo gravitatorio de nuevo en este espacio-tiempo.

Si se calcula ese factor de dispersión, y la tasa de reaparición de los gravitones emitidos desde el agujero negro de la masa, podemos verificar que, en los bordes exteriores de la galaxia, se acumula un campo gravitatorio residual. Ese campo gravitatorio residual genera una atracción adicional a la masa de los cuerpos, estrellas y planetas, que se hallan en el borde de la galaxia. De este modo, esas estrellas giran alrededor del campo central del agujero negro bajo una influencia gravitatoria mayor de la que podría esperarse si la gravedad solo se viese afectada por los gravitones emitidos por el agujero negro que no han sido traspasados a la brana adyacente. Como segundo efecto, las estrellas se hallan enlazadas entre sí mediante el campo residual, de tal forma que conforman una unidad que permite al conjunto de masas del borde exterior girar a una velocidad que, en términos absolutos, rompería la galaxia, pero que no lo hace debido al campo gravitatorio residual. Este es precisamente el efecto observado que debía explicarse.

La conclusión de todo esto es sencilla y directa: la materia oscura no existe. Se trata, como se ha podido verificar, de un campo gravitatorio residual generado por el agujero negro del centro de la galaxia. Esto está en consonancia con la teoría de la relatividad general, que sigue teniendo plena validez, y que conforma una de las teorías más sólidas de cuantas se hayan desarrollado en el mundo de la ciencia. Einstein, de nuevo, tenía razón. El gran genio sigue brillando en pleno siglo XXI. Y esperamos que por muchos años.

¿Qué consecuencias tendrá esto para los modelos cosmológicos? Sin duda, muchísimos. Ahora ese misterioso 21% del universo que asignábamos a la materia oscura resulta estar generado por gravitones, por lo que hemos avanzado, sin ninguna duda, un 21% en el conocimiento de lo que es y cómo se conforma el universo. Queda la energía oscura, pero las esperanzas de encontrar una explicación son prometedoras. Sin duda, los próximos años prometen ser apasionantes.

 

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