La materia oscura es una sustancia
invisible y misteriosa que constituye alrededor del 27 por ciento de
toda la materia y energía en el universo. La materia ordinaria, que
representa todo lo que podemos ver a nuestro alrededor, es sólo el 5 por
ciento del universo. El resto es energía oscura, un extraño fenómeno
asociado con la aceleración de nuestro universo en expansión.
Ni la materia oscura ni la energía han
sido detectadas directamente, aunque muchos experimentos tratan de
desbloquear el misterio, tanto bajo tierra como en el espacio.
Basándose en muchas observaciones de su
fuerza gravitacional en acción, los científicos están seguros de que la
materia oscura existe, y han medido cuánta hay en el universo con una
precisión de más del uno por ciento. La teoría más aceptada es que la
materia oscura es "fría", lo que significa que no se mueve mucho, y es
"oscura" en la medida que no produce o interactúa con la luz.
Las galaxias, que contienen estrellas
hechas de materia ordinaria, se forman debido a las fluctuaciones en la
densidad de la materia oscura. La gravedad actúa como el pegamento que
mantiene unidas materia ordinaria y oscura en las galaxias.
Según cálculos realizados en la década
de 1990 y simulaciones realizadas en la última década, la materia oscura
forma "corrientes de grano fino" de partículas que se mueven a la misma
velocidad y orbitan galaxias como la nuestra.
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| Esta ilustración muestra la Tierra rodeada por filamentos de materia oscura llamados "pelos". Image Credit: NASA/JPL-Caltech |
"Una corriente puede ser mucho más
grande que el sistema solar en sí mismo, y hay muchas corrientes
diferentes que cruzan nuestro vecindario galáctico," dijo Prézeau.
Prézeau compara la formación de
corrientes de grano fino de la materia oscura a la mezcla de chocolate y
helado de vainilla. Si se mezclan girando una cuchara se obtiene un
remolino con un patrón mixto, pero todavía se pueden apreciar los
colores individuales.
"Cuando la gravedad interactúa con el
gas frío de materia oscura durante la formación de la galaxia, todas las
partículas dentro de una corriente continua viajando a la misma
velocidad ", dijo Prézeau.
Pero ¿qué ocurre cuando estas corrientes
se aproximan a la Tierra?. Prézeau ha utilizado simulaciones por
ordenador para averiguarlo.
Su análisis concluye que cuando una
corriente de materia oscura pasa a través de un planeta, la corriente de
partículas se concentran en un filamento ultra-denso, o 'pelo', de
materia oscura. De hecho, debería haber muchos 'pelos' brotando de la
Tierra.
Una corriente de materia ordinaria no
atravesaría la Tierra y saldría por el otro lado. Desde el punto de
vista de la materia oscura, la Tierra no es un obstáculo. Según las
simulaciones de Prézeau, la gravedad de la Tierra concentraría y
curvaría la corriente de partículas de materia oscura en un estrecho
pelo denso.
Los pelos que emergen de los planetas
tienen dos "raíces", las concentraciones más densas de partículas de
materia oscura en el pelo, y las puntas, donde termina el cabello.
Cuando las partículas de un flujo de materia oscura pasan a través del
núcleo de la Tierra, se centran en la "raíz" de un cabello, donde la
densidad de las partículas es de aproximadamente mil millones de veces
más que el promedio. La raíz del pelo debería estar a alrededor de 1
millón de kilómetros de distancia de la superficie, dos veces más lejos
que la Luna. Las partículas de flujo que rozan la superficie de la
Tierra forman la punta del cabello, casi el doble de lejos de la Tierra
que la raíz del cabello.
"Si pudiéramos determinar la ubicación
de la raíz de estos pelos, podríamos enviar potencialmente una sonda
allí y conseguir una gran cantidad de datos sobre la materia oscura",
dijo Prézeau.
Una corriente que pasa por el núcleo de
Júpiter produciría raíces incluso más densas: casi mil millones de veces
más densas que el flujo original, de acuerdo con las simulaciones de
Prézeau.
"La materia oscura ha eludido todos los
intentos de detección directa durante más de 30 años. Las raíces de los
pelos de materia oscura serían un lugar atractivo a la vista, teniendo
en cuenta lo densas que se cree que son", dijo Charles Lawrence, jefe
científico de la astronomía del JPL.
Teóricamente, si fuera posible acceder a
esta información, los científicos podrían utilizar pelos de materia
oscura fría para trazar las capas de cualquier cuerpo planetario, e
incluso deducir las profundidades de los océanos en las lunas heladas.
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