Nuevo estudio explica cómo la materia oscura y la materia regular interactúan entre sí

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Nuevo estudio explica cómo la materia oscura y la materia regular interactúan entre sí

Impresión artística de una galaxia espiral incrustada en una distribución más grande de materia oscura invisible, conocida como halo de materia oscura (de color azul). (ESO / L. Calçada)

La materia oscura es complicada. No solo no podemos interactuar con ella, sino que ni siquiera estamos seguros de lo que realmente es. Ahora, un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal explica cómo la materia oscura puede relacionarse con la materia visible. 

Giovanni Gandolfi, Andrea Lapi y Stefano Liberati tomaron en cuenta datos de observación de galaxias espirales. Sobre esta base, concluyeron que la materia oscura y la materia bariónica (de la que estamos hechos) pueden interactuar entre sí de manera sorprendente. 

La suposición habitual era que no había diferencia en el modo en que ambas formas de materia perciben el espacio-tiempo. Sin embargo, existe la posibilidad de la llamada retroalimentación, que sugeriría lo contrario.

«Nos preguntamos: ¿la gravedad es defectuosa o simplemente nos estamos perdiendo algo crucial en la naturaleza de la materia oscura? ¿Qué pasa si la materia oscura y la materia bariónica estándar no se comunican del modo que siempre imaginamos?”, señalaron los científicos en un comunicado.

El estudio

Según el escenario propuesto, el acoplamiento no mínimo conduce a un cambio en la influencia gravitatoria que ejerce la materia oscura sobre la materia ordinaria. Así es como ambas logran relacionarse. 

Hasta el momento no se ha podido explicar en qué consiste la materia oscura, aunque las hipótesis apuntan a que se trata de partículas de interacción débil. Otros estudios han señalado una conexión entre la gravedad y la materia oscura, la cual podría surgir de los gravitones.

Los autores del reciente estudio creen que la materia oscura está en todas partes y es una parte integral del universo. A su vez, el acoplamiento no mínimo es una característica de la materia oscura, que puede explicarse utilizando reglas conocidas del mundo de la física

«En este documento, proponemos otro punto de vista para modificar el marco estándar de materia oscura fría y hacerlo capaz de describir con precisión las curvas de rotación de galaxias observadas y al mismo tiempo reproducir fielmente la relación de aceleración radial», escribe el equipo.

La introducción de tal acoplamiento puede retener el éxito de la materia oscura fría en grandes escalas cosmológicas. Al mismo tiempo, mejora su comportamiento en los sistemas galácticos.

Solo una hipótesis

El acoplamiento no mínimo es un nombre un poco inapropiado. Significa que la materia oscura está directamente acoplada a una curvatura en el espacio-tiempo llamada tensor de Einstein. En pocas palabras, es un nuevo tipo de interacción entre la materia oscura y la gravedad

Si está ocurriendo un acoplamiento no mínimo, la materia oscura interactúa con el espacio-tiempo de una manera diferente a como lo hace la materia normal. «Esta característica de la materia oscura no es parte de una nueva física fundamental exótica», declaran los autores. «Uno puede explicar la existencia de este acoplamiento no mínimo solo con la física conocida».

Ellos mismos admiten que esto sigue siendo solo una hipótesis, por lo que futuras investigaciones deberán aportar más información al respecto. Aun así, parece encajar bien con los datos de observación que tenemos hasta ahora. Necesitamos esforzarnos, pues por el momento materia oscura seguirá siendo complicada de descifrar

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