Un nuevo tipo de materia oscura podría formar átomos obscuros

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La misteriosa materia oscura, que es responsable de la producción de la materia ordinaria que existe en el universo, podría estar compuesta, en parte, por átomos, protones y electrones invisibles y casi intangibles.

La materia oscura es una sustancia invisible que representa el 23% de toda la materia que hay en el universo. Los científicos pueden inferir la existencia de esta materia gracias a que interfiere, debido a la fuerza de gravedad que produce, en el movimiento de estrellas y galaxias.

La mayoría de los investigadores piensan que la materia oscura está compuesta por un nuevo tipo de partículas que interactúa muy débilmente con todas las fuerzas conocidas del universo.

“No hay una buena razón para asumir que toda la materia oscura en el universo está compuesta por un solo tipo de partícula”, afirmó el autor del estudio, Andrey Katz, de la Universidad de Harvard.

Estas nuevas partículas de materia oscura estarían formadas, esencialmente, por pesados y “oscuros protones” y de livianos “electrones oscuros”. Estos podrían interactuar unos con otros para formar “átomos obscuros” que utilizarían “fotones obscuros” a través de una especie de “electromagnetismo obscuro”. El proceso sería el mismo que sucede en la vida diaria donde los electrones y protones interactúan a través de fotones gracias al electromagnetismo convencional y en el que también se forman átomos de los que está compuesta toda la materia visible (incluyéndonos a nosotros mismos).

En este sentido, si los “átomos obscuros” son posibles, podrían interactuar unos con otros para construir una llamada “química oscura” que sería opuesta a los procesos químicos ordinarios.

“El mundo obscuro, incluso, podría ser tan diverso e interesante como el mundo visible”, escribieron Katz y sus colegas en la revista Physical Review Letters.

La interacción entre “protones oscuros” y “electrones oscuros” podría hacer que pierdan energía a lo largo del tiempo. Esto haría que redujeran su velocidad lo suficiente para agruparse en discos planos alrededor de las galaxias, tal y como lo hace la materia ordinaria. Aparentemente, y en contraste, la mayoría de la materia oscura forma halos esféricos alrededor de las galaxias, estrellas y planetas.

Este concepto significa que las galaxias tendrían dos discos: uno hecho por átomos regulares y el otro formado por átomos obscuros. A esto los investigadores le llaman el modelo de doble disco de materia oscura y la idea ha comenzado popularizarse entre la comunidad científica.

“El modelo de doble disco de materia oscura es un nuevo giro en un concepto interesante: y es que la física de la materia oscura podría ser tan complicado e intrigante como lo es la física que rige a la materia ordinaria”, comentó Sean Carroll quien trabaja como físico teórico en el Instituto de Tecnología de California, y quien no forma parte del equipo de Katz.

De hecho, Caroll y sus colegas habían sugerido, antes de que el nuevo modelo fuera dado a conocer, que podría existir “una fuerza oscura que fuera muy similar al electromagnetismo ordinario con cargas positivas y negativas”. “Este modelo implicaría radiación oscura, campos electromagnético oscuros y una serie de otros fenómenos interesantes”, añade.

Por otro lado, los efectos gravitacionales de un disco obscuro de átomos en estrellas y galaxias podría ser detectado, eventualmente, a través del Observatorio Espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, que tiene programado su lanzamiento el próximo octubre de 2013 y cuyo objetivo será el de crear un mapa del movimiento que experimentan aproximadamente mil millones de estrellas.

Además, desde que se propusiera que esta nueva forma de materia oscura pudiera moverse de forma más lenta que la materia ordinaria, se piensa que es más susceptible de ser capturada por la Tierra, por el Sol o por otro cuerpos pesados. Y la aniquilación de esta materia oscura que fuera capturada por el Sol podría resultar en fluctuaciones de neutrinos, que pueden ser medidos directamente a través del Observatorio de Neutrinos IceCube que actualmente se encuentra en funcionamiento en el Polo Sur.

Adicionalmente, los electrones y protones oscuros, que podrían tener también su contraparte de antimateria (anti-electrones oscuros y anti-protones oscuros), podrían chocar unos con otros (electrones con anti electrones, por ejemplo) y producir rayos gamma que es la forma más energética de luz. Además, los átomos oscuros podrían formar nubes de plasma que, en su momento, pudieron haber contribuido en la formación del universo temprano y que también pudo haber tenido efectos en la la estructura cósmica a gran escala que hoy podemos ver.

“Las teorías de la materia oscura, sumado con las nuevas fuerzas, les proporcionan a los teóricos de un maravilloso campo de juego para que puedan desarrollar nuevos modelos teóricos de física de partículas”, dijo Carroll.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Space.com

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One thought on “Un nuevo tipo de materia oscura podría formar átomos obscuros

  1. Cuan interesante es el universo en el que vivimos y las leyes que lo rigen, que no hemos entendido aun completamente, como para que la gente se obsesione con superpoderes o cosas sobrenaturales que violan estas leyes.

    Simplemente no existen y como siempre, la realidad supera la ficción.

    Saludos.

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