Teoría de cuerdas y aspectos de la materia oscura

Nota: este artículo ha sido reprocesado debido al interés de una lectora que quiere un enlace al mismo para un tema de su interés. Se lo doy encantado. Pero antes debía retocarlo. No quiero acabar en Guantánamo sujeto a cadenas para toda la vida.

Este es, ahora y tras la transformación, un artículo completamente especulativo, que no sirve tanto para explicar qué es la materia oscura, sino para explicar que la teoría de cuerdas es tan voluble que permite explicar cualquier cosa. Bueno, quizás no explique mis repetidos y constantes fracasos sentimentales, pero eso supongo es más culpa mía que de la física teórica. Vamos entonces a ver cómo se enlaza, nunca mejor dicho, la teoría de cuerdas con la materia oscura, según un modelo, como digo, altamente especulativo y que no pretende asentar ninguna idea, ni demostrar nada. Es solo especulación.

Materia oscura: en la completa oscuridad.

¿Qué es la materia oscura? La famosa partícula X17 podría ser una explicación, pero me temo que tiene muy poco de real. O quizás no, ya veremos. Pero la sola idea de una «quinta fuerza» asociada a la partícula X17 requiere de una demostración que va más allá de un par de tests de laboratorio.

Tal como se muestra en la imagen de la galaxia adjunta, la idea viene marcada 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 aparece mi especulación sobre una muy hipotética respuesta de qué es la materia oscura: algo sutil pero poderosamente enraizado con la naturaleza del gravitón.

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 imaginé 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 no es una fuerza como sabemos, sino una distorsión del espacio-tiempo.

¿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 he imaginado 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. Es decir, está produciéndose, de facto, una prolongación de los efectos del agujero negro central a los bordes de la galaxia.

De este modo, esas estrellas del borde exterior de la galaxia 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 sería sencilla y directa: la materia oscura no existiría. Se trata, según esta hipótesis, 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 tendría algo así para los modelos cosmológicos? Sin duda, muchísimos. Ahora ese misterioso 21% del universo que asignábamos a la materia oscura resultaría estar generado por gravitones, por lo que habríamos 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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P.D.: no soy físico, y este es un puro ejercicio de especulación. Pero vistos los artículos que algunas revistas especializadas publican últimamente he pensado que, qué diablos, yo también voy a imaginar soluciones. Al fin y al cabo, es un ejercicio de imaginacion. Y todavía no está prohibido imaginar cosas. Al menos, este tipo de cosas.