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Los físicos llevan años buscándola en vano. Sabemos que está ahí, porque su atracción gravitatoria obliga a estrellas y galaxias a moverse de formas que de otro modo serían inexplicables. Pero nadie ha visto aún un «pedazo» de materia oscura, ni tampoco se han encontrado las desconocidas partículas de las que se supone que está hecha.
Ahora, un equipo de investigadores de la universidad australiana de Melbourne ha propuesto una teoría totalmente nueva sobre el origen de la materia oscura. Una que podría ayudar a investigadores de todo el mundo a observar, por fin, la misteriosa sustancia.
La teoría, que ha sido publicada en Physical Review Letters, sostiene que la materia oscura podría explicarse como una especie de «burbujas en expansión» en el Universo primitivo.
«El mecanismo que proponemos -explica Michael Baker, uno de los autores- indica que la abundancia de materia oscura pudo haber sido determinada durante una transición de fase cosmológica. Dicha transición debió de tener lugar en el universo temprano, y pudo ser similar a las burbujas de gas que se forman en el agua hirviendo. Demostramos que es natural esperar que a las partículas de materia oscura les resulte muy difícil entrar en estas burbujas, lo que ofrece una nueva explicación a la cantidad de materia oscura observada en el Universo».
El 80% de toda la materia
Los cálculos indican que la materia oscura constituye alrededor del 80% de toda la materia que existe. Y es, por lo tanto, cinco veces más abundante que la materia ordinaria, de la que están hechas todas las estrellas y galaxias que podemos ver.
Son muchos los experimentos que han tratado de encontrar las partículas constituyentes de la materia oscura, pero hasta ahora ninguno de ellos ha tenido éxito. La mayoría de esos experimentos ha buscado principalmente «WIMPs», partículas muy masivas y de poca o ninguna interacción con la materia corriente. Pero el hecho de no haber encontrado nada es lo que motiva a los físicos teóricos a generar nuevas ideas que se salgan de lo ordinario.
«Sabemos que la materia oscura está ahí fuera -dice Baker-, pero no sabemos mucho más. Si se trata de una nueva partícula, es muy probable que podamos detectarla en un laboratorio. Así podríamos precisar sus propiedades, como su masa e interacciones, y aprender algo nuevo y profundo sobre la naturaleza del Universo».
La investigación, en la que también participó Andrew Long, de la Universidad Rice, en Tejas, y Joachim Kopp, del CERN, señala el camino para nuevas estrategias experimentales en la búsqueda de materia oscura.
Buscar partículas más pesadas
«Un aspecto interesante de la idea -explica Kopp- es que funciona para partículas de materia oscura que sean mucho más pesadas que la mayoría de los otros candidatos, como las famosas partículas masivas de interacción débil (WIMPs), en las que se han centrado la mayoría de las búsquedas experimentales hasta ahora. Nuestro trabajo, por tanto, extiende la búsqueda de materia oscura hacia masas más pesadas».
En otras palabras, la nueva teoría ayudará a impulsar experimentos totalmente nuevos y que podrán probar con una gama más amplia de posibles candidatos a materia oscura, dando a los científicos una nueva oportunidad para descubrirla.
