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Varias investigaciones sobre qué son la Materia Oscura y la Energía Oscura.

Creada25-11-2014
Modificada18-05-2017
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Reseña del Documental ¿Existe un Universo Oscuro? de la serie Secretos del Universo con Morgan Freeman

¿Existe un Universo Oscuro?

Documental de la serie Secretos del Universo con Morgan Freeman en el que se intenta responder al enigma de la Materia y la Energía Oscuras, que forman el 95% de la masa del Universo.

El movimiento de las estrellas dentro de las galaxias indica que es atraída por una masa cinco veces superior a la que podemos ver. Si sólo existiera la masa que vemos las estrellas se dispersarían en el espacio y las galaxias se disgregarían.

Esa masa que debe existir pero que no vemos es lo que se conoce como Materia Oscura.

La Materia Oscura sólo puede ser captada por los efectos gravitatorios que produce en su entorno. Dos de esos efectos son la permanencia de las galaxias y las lentes gravitacionales. Pero esa masa no produce luz, ni interactúa de forma electromagnética con la materia conocida.

El Físico Experimental Rafael Lang piensa que si tiene masa debe ser porque interactúa con el campo de Higgs, igual que las partículas de masa "normal" del Universo. Es posible que podamos interactuar con la Materia Oscura por medio de los Bosones de Higgs.

John Waterwood, Director de Física Experimental del University College de Londres y del LHC de Ginebra, ha colaborado en la definición del Modelo Estándar que explica la existencia de todas las partículas del Universo ... menos de la Materia Oscura.

Los objetos que rotan tienen una magnitud conocida como Momento Angular, que es el resultado de multiplicar su velocidad lineal por la longitud del radio de rotación.

En las partículas elementales, esa magnitud se llama spin, y hay dos tipos de spin. Las partículas de materia, que forman todo lo tangible del Universo, giran a una velocidad determinada. Las partículas de fuerza giran la mitad de rápido.

CREO que hay una confusión en cuál de los dos tipos de partículas giran más rápido, porque inmediatamente después de que Morgan Freeman haga esta afirmación, el físico John Waterwood dice justo lo contrario. ¿Error de uno de los dos o del traductor?

Waterwood cree que en el Big Bang se produjeron también partículas de Materia y Fuerza con los spines intercambiados, y esas partículas estarían ahí, en el espacio, sin interactuar con el resto de la materia del Universo más que a través de la fuerza de gravedad, constituyendo la Materia Oscura.

El Físico brasileño André Leguvea estudia los neutrinos, las partículas conocidas más abundantes y ligeras del Universo. Son tal ligeras que no interactúan con casi nada, serían capaces de atravesar un bloque de plomo del tamaño del Sistema Solar sin chocar con ningún núcleo atómico ni ninguna otra partícula en su camino.

Durante un tiempo se pensó que la Materia Oscura podía ser la suma de todos los neutrinos del Universo, pero su masa apenas llega a una muy pequeña parte.

En el momento del Big Bang se crearon muchísimas partículas, todas con spin. La mitad de las partículas que forman la materia tienen spin diestro. La otra mitad zurdo. Ninguna de esas partículas tenían masa. El bosón de Higgs intervino para emparejar unas con otras y formar partículas con masa que formaron todas las partículas con masa del Universo.

Los neutrinos son todos zurdos, nunca se ha observado un neutrino diestro. Sin embargo, aunque muy poca, tienen masa. Leguvea opina que DEBEN existir neutrinos diestros emparejados con los zurdos, pero que no podemos verlos, y esos neutrinos sí formarían parte de lo que conocemos como Materia Oscura.

Caso de existir, los neutrinos diestros no serían estables, sino que podrían desintegrarse emitiendo rayos X. Podrían detectarse examinando galaxias lejanas.

William Dawson ha examinado galaxias lejanas para intentar encontrar indicios de la existencia de la Materia Oscura y cree haberlos encontrado.

La Materia Oscura no puede ser vista, pero la luz que pasa por su entorno se desvía debido a su fuerza gravitatoria. Eso hace que se generen lentes gravitacionales que nos permiten deducir dónde hay una acumulación de Materia Oscura.

A varios miles de millones de años luz se ha producido el choque de dos cúmulos de galaxias. Las galaxias, en sí, no han chocado, pues la distancia entre ellas es tan grande que han pasado las unas entre las otras, pero los gases interestelares e intergalácticos han reaccionado formando estelas en forma de bala.

Al examinar las lentes gravitacionales, indicativas de la presencia de Materia Oscura, se ha comprobado que la masa de las galaxias visibles han quedado rezagadas respecto a aquella.

Robert Foot, de la Universidad de Melbourne, cree que nódulos de Materia Oscura se han precipitado sobre nuestro mundo alojándose bajo la superficie. Explica que el spin de las partículas no afecta a la forma que tienen de reaccionar a las distintas fuerzas fundamentales. La Gravedad, el Electromagnetismo y la Interacción Fuerte, afectan por igual a las partículas de diferente spin, diestras o zurdas. Pero la Interacción Débil, responsable de la desintegración radiactiva, afecta sólo a las partículas zurdas, no a las diestras. Robert piensa que debe existir una simetría en las partículas y fuerzas del Universo, que debe existir una Interacción Débil que afecte a las partículas diestras. Las partículas y fuerzas que generen esa interacción serían invisibles a nuestros ojos, podrían formar asteroides, planetas y estrellas, que podrían estar ahí mismo pero sin ser visibles ni interactuar más que gravitatoriamente. La única reacción que se produciría entre la materia normal y la materia espejo sería entre los fotones componentes de ambos. Los fotones normales y los espejo reaccionarían produciendo fricción y frenando a la masa más pequeña, así que si un asteroide de materia espejo cayese a la Tierra, sería invisible, atravesaría la superficie de la Tierra sin provocar ningún cráter, pero se frenaría mientras atraviesa la masa terrestre y eso produciría calor que fundiría un cierto volumen del interior de la Tierra hasta detenerse.

En 1.932 se encontró un extraño cristal fundido sobre las dunas del desierto de Libia. Parecía similar al que se hubiera formado bajo el impacto de un asteroide pero no había rastros de ningún cráter. ¿Podría haberse formado por el impacto de un asteroide de materia oscura?

Dragan Huterer es un cosmólogo de Ann Arbor, Michigan. Ha estudiado las imágenes captadas por el WMAP de la Radiación de Fondo de Microondas y ha detectado una asimetría en la imagen del Universo. Parece ser que en una dirección del Universo se producen más alineaciones de microondas que en la dirección opuesta. Esto sugiere que la forma del universo no es regular sino que está ligeramente distorsionada.

En mi opinión

He intentado ser lo más fiel posible a las explicaciones de los diversos científicos que colaboran en este documental, pero debo confesar que algunas de esas explicaciones superan mi capacidad de comprensión.

Si he cometido algún error, espero que sepáis perdonarlo.

Lo mismo me ocurre con los nombres de algunos de ellos, que el documental no los ha puesto y de oídas sólo he podido identificar a unos pocos. De nuevo pido perdón por mis posibles errores, pero esta vez la culpa es del productor, por no poner en pantalla los nombres de los científicos a los que entrevistan.

Dicho esto, mis comentarios.

Me da la impresión de que la Teoría de la Materia Oscura se elaboró porque no somos capaces de comprender el movimiento de las estrellas en el interior de las galaxias. Parece que la materia visible no tiene gravedad suficiente para mantener las estrellas en sus órbitas galácticas y eso hace suponer que hay más materia, y como no podemos verla la hemos llamado Materia Oscura. Las lentes gravitacionales encontradas en lugares en los que no parece haber materia visible parecen confirmarlo, pero me pregunto si esas lentes no podrían haberse producido por agujeros negros.

El spin de las partículas se explica como si todas las partículas estuviesen girando alrededor de un eje, pero la explicación está incompleta y da lugar a confusión. El Universo no tiene TRES sino DIEZ dimensiones. Nuestro universo 3D es similar a una membrana, extensa en tres dimensiones y de un espesor muy reducido en las demás. Las partículas no giran en nuestro universo 3D, sino alrededor de un eje que cruza nuestro universo en un sólo punto del tamaño del grosor de esa membrana. Desde nuestro punto de vista, las partículas no están girando como una pelota, sino mostrando diversas caras y ángulos de la verdadera forma 10D de la partícula.

Es como si en un universo 2D, como Planilandia, un objeto 3D estuviera dando vueltas. Los habitantes de Planilandia no verían el objeto girar, sino mostrar diferentes caras de la misma partícula de una forma cíclica.

Respecto al spin, siempre zurdo, de los neutrinos y su capacidad de afectar la Interacción Débil, responsable del decaimiento radiactivo: Hace años leí sobre una teoría que afirma que la velocidad del decaimiento radiactivo no es constante, sino que depende del número de neutrinos que atraviesan los núcleos atómicos. Los neutrinos se producen en el interior de las estrellas, como parte del proceso de fusión nuclear. Si la actividad del núcleo del Sol aumenta, se generarán más neutrinos. Cuando esos neutrinos llegan a la Tierra atraviesan los núcleos atómicos de los elementos radiactivos y pueden producir la fisión del núcleo.

Si la actividad solar aumenta, la radiactividad de los elementos radiactivos de la Tierra también lo hace.

Una sorprendente consecuencia es que se puede incrementar la radiactividad natural del los elementos radiactivos del interior de la Tierra, lo cual produciría más calor y provocaría más erupciones volcánicas.

Esa variación también puede provocar errores en la datación de los relojes atómicos, como el Carbono 14 que permite datar los restos arqueológicos orgánicos o la tasa Uranio-Plomo que permite datar la edad de la Tierra.

La actividad solar aumenta aproximadamente en un 8 ó 10% por cada Mil Millones de años. Eso significaría que en el pasado la velocidad de decaimiento radiactivo sería menor, y las mediciones de la edad de la Tierra basada en el decaimiento radiactivo podría ser mayor de lo que se piensa actualmente.

Ignoro si esta teoría se ha confirmado o refutado en los últimos años, o si es un tema aún no resuelto, pero ahí dejo la información por si en el futuro resulta ser cierto.

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