Hace unos días una colaboración internacional de astrofísicos anunció el paso por nuestra galaxia de una densa oleada de materia oscura, una especie de huracán que cubrirá todo a su paso sin tocarlo. Ahora mismo nos están atravesando a un promedio de 500 kilómetros por segundo.
Estas “tormentas” de materia oscura son el remanente cósmico del roce de galaxias más pequeñas con la Vía Láctea. Las fuerzas gravitacionales de nuestra galaxia engullen y estiran dichas galaxias menores, dejando tras de sí un chorro de estrellas, materia oscura y polvo cósmico que son lanzados al espacio profundo y viajan describiendo trayectorias elípticas.
La materia oscura existe, aunque nadie sabe de qué está hecha. Hasta 1980 se le llamaba “masa perdida”, si bien en 1933 ya Fritz Zwicky la había llamado por su nombre actual. Tenemos certeza de ella por deducción, debido a sus efectos en el espacio sideral. Constituye el 96% del universo, de ahí la importancia de entenderla. Además, ayuda a explicar por qué las galaxias giran tan rápido sin salir disparadas hacia todas partes.
Dicho de otra manera, la velocidad de las estrellas se mantiene casi constante conforme nos alejamos del centro galáctico, en vez de disminuir, como se supone que sucedería si la distribución de la materia formara un disco. Algo invisible parece frenarlas y ese algo, según este modelo, sería la materia oscura. Parecería que la masa de la galaxia estuviera distribuida en forma esférica, según se desprende del estudio de este fenómeno, al cual contribuyó en forma notable la astrofísica norteamericana Vera Rubin. En efecto, las curvas de rotación galáctica medidas por ella y otros astrofísicos en la década de los setenta, si bien contradictorias al principio, mostraron la existencia de “algo” que no eran neutrinos ni agujeros negros o singularidades del espaciotiempo.
En 2017 el satélite Gea de la Agencia Espacial Europea, descubrió en forma accidental la llamada corriente S1, la cual está formada por alrededor de 30 mil estrellas que se mueven en la misma dirección, luego de que una galaxia enana (como muchas otras) fue succionada por la Vía Láctea hace varios miles de millones de años. Es probable que tal galaxia haya contenido unos 10 mil millones de estrellas, esto es, una masa similar a la galaxia Fornax, la más grande de las galaxias enanas esferoidales que orbitan cerca de la Vía Láctea. Los astrofísicos han notado que Fornax contiene mucha materia oscura. Al ser parecidas ambas galaxias, esto sugiere que la cantidad de tal materia en S1 también debería ser vasta. De hecho, creen que todas las galaxias, en particular las enanas, se mantienen cohesionadas debido a la enigmática presencia de la materia oscura.
El satélite Gea halló el fenómeno por casualidad, ya que su misión principal es llevar a cabo un mapa tridimensional de mil millones de estrellas en nuestro contorno galáctico. En colaboración con el observatorio de Apache Point, en Nuevo México, han generado una cartografía en 3D del Universo sin precedentes, y fue en su rastreo se topó con esta joya de la arqueología estelar.
La materia oscura en nuestro vecindario cósmico se está acelerando, de manera que, ante la inesperada abundancia a su paso por la Vía Láctea, podría dejar alguna huella impresa, a partir de la cual los futuros investigadores sean capaces de seguirle la pista. Semejante huracán, inofensivo para la vida en la Tierra, es una magnífica oportunidad de intentar dilucidar la naturaleza de la materia oscura, la cual no tiene interacción conocida con la materia luminosa que conocemos. Si bien todas las galaxias se formaron dentro de un campo de materia oscura, en particular esta corriente S1 es notablemente más “densa”, según calculan los astrofísicos. El viento cotidiano de materia oscura que emana desde un rincón de la galaxia está soplando con inusitada fuerza en estos días, y lo hará por mucho tiempo más, a causa de los choques galácticos antes mencionados.
Entre la comunidad de astrofísicos hay quienes creen en la existencia de axiones, partículas hipotéticas 500 millones de veces más ligeras que el electrón y que podrían ser una forma de materia oscura. Si se contara con un campo magnético lo suficientemente fuerte, cabría la posibilidad de que tales axiones, de existir, pudieran ser convertidos en fotones.
Nadie piensa que en esta ocasión se consiga detectar alguna forma de la materia oscura, pero vale la pena intentarlo a fin de empezar a acumular datos. En los ultimos años los astrofísicos han percibido 30 corrientes similares a S1, por lo que sin duda habrá oportunidad en un futuro cercano de acercarse a esta enigmática materia cósmica.
Algo parecido sucede en otro campo prominente de la astronomía: el estudio de los hoyos negros, donde la clave también radica en acumular datos para obtener una estadística confiable. Con el descubrimiento de las ondas gravitacionales entró en auge el conocimiento de dichos agujeros, pues se trata de arrugas en el tejido del espaciotiempo debido a eventos de una violencia inimaginable, íntimamente vinculados a la fusión de hoyos negros, así como a la colisión de estrellas de neutrones. Uno de estos eventos fue detectado en julio de 2017, cuando dos hoyos negros a cinco mil millones de años luz de la Tierra, con la masa equivalente a 50 y 34 veces la del Sol, se unieron para formar un tercer objeto con una masa más de 80 veces superior a la de nuestra estrella.
El estudio de la tormenta que nos cubre por estos días podría empezar a revelar indicios sobre la identidad de ciertas partículas imaginarias, llamadas WIMPs (en inglés, Weakly Interacting Massive Particles), propuestas desde hace tiempo como otra forma de la materia oscura, a diferencia de los axiones. Cualquier señal de interacción con esas formas de materia elusiva, por muy débil que sea, sería un logro notable. Una vez más, es poco probable que los detectores de WIMPs que operan hoy en día encuentren algo realmente significativo, sólido, aunque con el tiempo y con el auxilio de artefactos más finos y potentes es probable que el panorama cambie en forma espectacular.
escritor y divulgador científico. Su libro más reciente es Nuevas ventanas al cosmos (loqueleo, 2020).
