** 1934 Primera aparición de la materia oscura.

Se observa grupos de galaxias girando alrededor de otras, lo que según confirmaban los cálculos, no era posible si se tomaba la materia presente para estos cálculos. Se intuye por primera vez que ha de haber más materia no visible para explicar la masa del Universo.

La media de las velocidades de las galaxias respecto al centro de masas del cúmulo superaba los 1000 Km/s. La masa necesaria para mantener estable el cúmulo habría de ser, según sus cálculos, muy superior a la masa correspondiente a las galaxias que lo forman. Dicho de otra forma, el campo gravitatorio generado unicamente por las galaxias no era, en absoluto, suficiente para evitar que se disgregaran por el espacio. El hecho de que el cúmulo se mantuviera gravitacionalmente ligado implicaba la necesidad de postular la existencia de una gran cantidad de materia oculta. Esta matería que se mantenía invisible al telescopio de 48 pulgadas de Monte Palomar con el cual Zwicky observaba el cúmulo podría existir en forma de estrellas frías o polvo y detectarla nada más sería posible con el posterior desarrollo de telescopios infrarrojos. Quizás la materia escondida podría estar en forma de gas muy caliente que emitiría en rayos X y que podría ser detectada mediante telescopios especiales que observaran el cúmulo en aquellas longitudes de onda desde fuera de la atmósfera.

Fuente: Misterios al descubierto

Materia oscura, muy oscura

de Misterios al descubierto de Siesp...

Nuevamente, nuestro amigo Julen Rossi nos ilustra sobre un asunto que lleva de cabeza a los científicos, la materia oscura: ’’’La idea es tan fascinante como incómoda. De pronto, el Universo que conocemos, repleto de galaxias y de una grandiosidad sin límites, parece naufragar irremediablemente en otro mar mucho más vasto y profundo, más inconmensurable aún si cabe, que el propio Universo conocido.
Este es sólo un resumen, por fuerza, de un artículo mucho más extenso, de un brillante y joven Profesor de Astronomía de la Universidad de Buenos Aires (UBA). Se llama Mariano Ribas, y es un referente en Astronomía en Argentina.
“El cielo repleto de estrellas, la Vía Láctea desplegándose de horizonte a horizonte. Todo lo que vimos y todo lo que veremos queda empequeñecido al lado de la materia oscura. Es algo que nunca antes vimos, ni nunca veremos, simplemente porque es invisible”.
“Sin habérselo imaginado nunca, en 1933 el gran astrofísico Fritz Zwicky (suizo por adopción) hizo uno de los descubrimientos más profundos de la historia de la Astronomía. Estaba estudiando el famoso “Cúmulo de Coma”, una enorme agrupación de más de mil galaxias, a unos 300 millones de años luz de la Vía Láctea; y al cabo de un tiempo notó algo que llamó su atención: una incongruencia física que pedía a gritos una explicación. Él había hecho una estimación de la masa total del cúmulo, contando con la luminosidad, la cantidad de galaxias individuales, y la masa promedio de cada una. Y por otro lado midió la velocidad orbital de varias de ellas. Algunas se movían a más de 1000 Kms. por segundo. Y ahí surgió el problema: a semejantes velocidades, esas galaxias deberían haber vencido el tirón gravitatorio de sus compañeras, escapándose del Cúmulo de Coma. Pero allí estaban, ligadas de alguna forma al resto de sus vecinas. Zwicky llegó a una inevitable conclusión: el Cúmulo de Coma debía ser mucho más masivo de lo que parecía (al menos diez veces más masivo) para justificar esa cohesión increíble entre todos sus miembros. La “materia oscura”, tal como se la llamó más tarde, ya asomaba su pesada e invisible cabeza.
Estas observaciones pioneras sólo fueron la punta de lanza de una abrumadora realidad cosmológica. Con el desarrollo de nuevos instrumentos se terminó de demostrar que esa fuerza, en diversos niveles, inundaba el Universo completo a modo de red de contención, o de un “pegamento” gravitatorio que envolvía, unificaba, y organizaba esas grandes familias de galaxias. También nuestra galaxia, la Vía Láctea, y Andrómeda, su compañera, están atravesadas por igual materia oscura.
Más allá de su ominosa presencia, la materia oscura es todo un desafío para la Física de nuestros días, evidentemente no es materia ordinaria: o dicho mas físicamente, no es “materia bariónica“, hecha justamente de “bariones“, como los protones, neutrones y electrones. Estas partículas conocidas interactúan no sólo con la gravedad, sino también mediante las fuerzas nucleares y la fuerza electromagnética, y son justamente esas interacciones las que permiten que la materia ordinaria emita y refleje la luz, que las podamos ver.
Pero la “materia oscura” es otra cosa. No emite, ni refleja, ni absorbe la luz, pero existe, porque actúa de manera gravitacional (la manera más brutal de demostrar su existencia). Actúa incluso sobre la luz, deformando el plano del espacio tiempo, y creando espectaculares efectos de espejos gravitatorios (suerte de espejismos cósmicos que duplican visualmente un objeto cuya luz pasa por la zona de deformación de la materia oscura). No hay dudas que existe, pero no la podemos percibir. Los científicos aprovecharon esa cualidad para hacer un Mapa cósmico de la materia oscura, a través de las deformaciones que su presencia introduce en el espacio. Varias hipótesis se tejieron sobre su naturaleza: algunas fueron descartadas porque no daban la masa suficiente que explicasen su funcionamiento, pero una de ellas persiste y es estudiada todavía:
Son unas minúsculas partículas “no bariónicas”, y más pequeñas que un átomo, llamadas “Partículas Masivas de Interacción Débil“, en inglés se abrevian WIMP. Además de ser muy pequeñas, tienen la capacidad de interactuar con la materia ordinaria mediante la gravedad (como evidentemente hace la materia oscura). Y quizá también mediante “la fuerza nuclear débil” (que es otra de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza). Si así fuera, los WIMP podrían llegar a detectarse mediante experimentos muy específicos, capaces de ver eventuales “flashes” y partículas residuales, producidas por su interacción con materia ordinaria; sería similar (solamente) a la forma de ubicar neutrinos a través del “Efecto Cherenkov“.
Hoy, a 80 años de Fritz Zwicky, los astrónomos están cerca de revelar la identidad del “lado oscuro de la materia”. Esa cosa poderosamente gravitante, omnipresente en el Universo, y que como un arquitecto invisible, ha modelado y definido la Estructura del Cosmos’’’