\u00bfQu\u00e9 es la materia oscura? Este es quiz\u00e1s el mayor misterio de la f\u00edsica actual. Imagina el universo como un rompecabezas gigante. Podemos ver las piezas que componen el rompecabezas (estrellas, galaxias y otros objetos) pero hay huecos donde las piezas no encajan. Ah\u00ed es donde entra la materia oscura. Es como el pegamento invisible que mantiene unido el universo, llenando los huecos y proporcionando la masa extra necesaria para explicar los movimientos de las piezas visibles.<\/p>\n\n\n\n
La materia oscura sigue siendo esquiva porque no interact\u00faa en absoluto con la fuerza electromagn\u00e9tica. Entonces, debido a que no absorbe ni refleja la luz, es completamente invisible. Solo podemos inferir su existencia por la forma en que afecta la materia visible a su alrededor a trav\u00e9s de sus efectos gravitatorios. Como una sombra que revela la presencia de un objeto, la materia oscura deja su huella en el universo.<\/p>\n\n\n\n
Pero el hecho de que no podamos ver la materia oscura no significa que no sea importante. De hecho, se cree que constituye alrededor del 85% de la masa total del universo. Eso es mucho pegamento invisible que mantiene todo unido. Sin materia oscura, el universo ser\u00eda un lugar muy diferente.<\/p>\n\n\n\n
Hay muchas otras teor\u00edas sobre la composici\u00f3n de la materia oscura. Una teor\u00eda popular es que la materia oscura est\u00e1 formada por part\u00edculas llamadas part\u00edculas masivas de interacci\u00f3n d\u00e9bil (WIMP por sus siglas en ingl\u00e9s). Otra teor\u00eda es que la materia oscura podr\u00eda estar formada por part\u00edculas ultraligeras llamadas axiones. Estas part\u00edculas son incluso m\u00e1s dif\u00edciles de detectar que las WIMP, pero tambi\u00e9n podr\u00edan explicar los efectos gravitacionales observados en el universo. Ahora, un equipo internacional de f\u00edsicos tiene en mente una part\u00edcula de materia oscura candidata diferente: los fotones oscuros.<\/p>\n\n\n\n
Materia oscura, fotones oscuros Introducidos por primera vez en 1986 por el f\u00edsico Bob Holdom, los fotones oscuros, tambi\u00e9n conocidos como “fotones pesados” o “fotones ocultos”, se supone que son bosones de calibre para la materia oscura. Se espera que los fotones oscuros y los fotones normales se mezclen, de modo que los fotones oscuros puedan convertirse en fotones de baja frecuencia. Si ese es el caso, estos fotones convertidos deber\u00edan calentar la red c\u00f3smica pero de una manera mucho m\u00e1s eficiente y difusa a trav\u00e9s de regiones no densas del espacio intergal\u00e1ctico, a diferencia de otros mecanismos de calentamiento astrof\u00edsicos, como la formaci\u00f3n estelar y los vientos gal\u00e1cticos. Seg\u00fan el nuevo estudio, realizado por investigadores de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados (SISSA) en Italia, la Universidad de Tel Aviv, la Universidad de Nottingham y la Universidad de Nueva York, este efecto es exactamente lo que vieron en los datos del espectr\u00f3grafo de origen c\u00f3smico (COS) a bordo del Telescopio Espacial Hubble.<\/p>\n\n\n\n \u201cPor lo general, los filamentos c\u00f3smicos se han utilizado para probar las propiedades de la materia oscura a peque\u00f1a escala, mientras que en este caso hemos utilizado por primera vez los datos del medio intergal\u00e1ctico de bajo corrimiento al rojo como calor\u00edmetro, para comprobar si todos los procesos de calentamiento que conocemos son suficiente para reproducir los datos. Descubrimos que este no es el caso: falta algo, que modelamos como una contribuci\u00f3n producida por el fot\u00f3n oscuro\u201d, dijo Matteo Viel, profesor de f\u00edsica de astropart\u00edculas en la SISSA en Trieste.<\/p>\n\n\n\n Una red c\u00f3smica caliente Imagina el universo como un taz\u00f3n gigante de espagueti. Las hebras de espagueti representan la red c\u00f3smica, con galaxias y otros objetos que se forman en las intersecciones donde se encuentran las hebras. La materia oscura, que no podemos ver directamente, forma la estructura de la red c\u00f3smica y proporciona el pegamento gravitatorio que mantiene todo unido.<\/p>\n\n\n\n La red c\u00f3smica es incre\u00edblemente grande, con filamentos que se extienden por millones de a\u00f1os luz. Proporciona el marco para la distribuci\u00f3n de la materia en el universo y ayuda a dar forma a la forma en que se forman y evolucionan las galaxias.<\/p>\n\n\n\n Los datos del instrumento COS sugieren que estos filamentos intergal\u00e1cticos c\u00f3smicos son significativamente m\u00e1s calientes de lo previsto por el Modelo Est\u00e1ndar. Este exceso de calor puede explicarse por fotones oscuros.<\/p>\n\n\n\n “Dado que los fotones oscuros podr\u00edan convertirse en fotones de baja frecuencia y calentar las estructuras c\u00f3smicas”, explican los investigadores, “bien podr\u00edan explicar la informaci\u00f3n experimental”.<\/p>\n\n\n\n Por supuesto, esto no prueba que los fotones oscuros compongan la materia oscura o incluso si existen, pero es una hip\u00f3tesis interesante actualmente respaldada por datos que podr\u00edan inspirar a los cient\u00edficos a profundizar m\u00e1s. Si bien la existencia de fotones oscuros a\u00fan es incierta, su posible descubrimiento podr\u00eda ser un gran avance en nuestra comprensi\u00f3n del universo.<\/p>\n\n\n\n Los hallazgos aparecieron en la revista Physical Review Letters<\/a>.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>La materia oscura es “oscura” porque no interact\u00faa con la luz de ninguna manera detectable. Pero as\u00ed como los fotones son los portadores de fuerza de la fuerza electromagn\u00e9tica, los llamados fotones oscuros podr\u00edan ser portadores de fuerza conectados a la materia oscura. Se cree que estas part\u00edculas hipot\u00e9ticas son muy similares a los fotones regulares de los que est\u00e1 hecha la luz, con una distinci\u00f3n importante: se supone que tienen masa. <\/p>\n\n\n\n
<\/strong>La red c\u00f3smica es una vasta red de c\u00famulos y filamentos formados por materia oscura y gas que se extiende por todo el universo. A veces se le llama la “tela de ara\u00f1a c\u00f3smica” debido a su estructura delicada e intrincada.<\/p>\n\n\n\n