Un paso para entender mejor qué es la materia oscura

Es uno de los mayores misterios de la historia de la astrofísica. ¿Es «fría» o «difusa»? Expertos de la Universidad de Washington se decantan por la primera opción.

La materia oscura sigue siendo uno de esos misterios fetiche de la ciencia contemporánea. Misterio porque, realmente, nadie ha podido aún dar una explicación de su existencia. Fetiche porque siempre anda en las cabezas de los aficionados a la astrofísica, como uno de los temas de conversación más morboso y profundo. «¿Cómo? ¿Que la mayor parte del universo en que vivimos es invisible, intangible, indetectable?... Ponme otra copa de whisky y hablemos de ello».

Pues sí, buena parte del cosmos está formado por un tipo de materia que aún no se ha podido medir. Ni siquiera se sabe qué es. No es sólido ni líquido ni gaseoso... o sí. Ni está formado por las partículas, los átomos, las moléculas que conocemos... o sí. Lo único cierto es que está. Y lo sabemos porque el universo tangible se comporta de un modo extraño. Las galaxias que lo componen se mueven como si algo más estuviera en su entorno. Es como si detectáramos la presencia de un coche invisible en la carretera por el modo en el que el resto de coches chocan con él.

La ciencia nunca ha visto directamente materia oscura, pero desde hace décadas ha especulado con varias teorías sobre su materialidad. Algunas de ellas proponen la existencia de partículas subatómicas aún desconocidas que interactúan con las conocidas de maneras inusitadas. O de grandes agujeros negros primitivos que distorsionan todo el cosmos. Ahora, una investigación del Departamento de Astronomía de la Universidad de Washington ha dado un paso algo más certero para tratar de desenmascarar al monstruo.

Hasta ahora, los físicos han dudado entre dos posiciones intelectuales de gran calado: la materia oscura es «fría» o «difusa». Sería fría si estuviera compuesta por grandes partículas, miles de veces más grandes que un electrón. Eso quiere decir que se mueve de manera muy lenta, mucho más despacio que la luz y por eso no es detectable. Sin embargo, también podría ocurrir todo lo contrario: que la materia oscura estuviera compuesta de partículas miles de millones de veces más pequeñas que un electrón.

En los últimos años, la idea de la materia difusa ha ganado adeptos. Pero el estudio de Washington ha venido a arrojarles un buen jarro de agua (¿cómo no?) fría. Los expertos de esta universidad han ideado modelos informáticos de ambos tipos de materia para estudiar los efectos que producirían en el comportamiento de la materia visible (la que estamos acostumbrados a entender como cosmos: galaxias, estrellas, planetas...).

La teoría de la materia fría es ideal para explicar el comportamiento del espacio en los momentos inmediatamente posteriores al Big Bang, pero tiene algunas lagunas. Por ejemplo, si hubiera existido como tal, nuestra galaxia debería tener cientos de galaxias satélite, y realmente solo tenemos unas pocas docenas de vecinos.

La teoría de la materia difusa puede explicar mejor cómo es el cosmos hoy sobre todo a nivel cuántico. Pero no es tan correcta para explicar las cosas a gran escala.

El estudio ahora presentado ha tratado de medir cómo sería esa materia misteriosa en un lugar en el que en realidad no hay nada... o casi nada: el medio intergaláctico. En ese espacio entre las galaxias (como los agujeros de una esponja, para entendernos) solo nos consta que haya hidrógeno, algo de helio y... materia oscura. Desde tierra se puede apuntar un telescopio a esas regiones y observar cómo la luz de galaxias que hay detrás de ellas es absorbida por el hidrógeno. Al medir la interacción de la luz de lejanos cuásares con el gas del medio intergaláctico se ha detectado un fallo en la teoría de la materia difusa. Las partículas que esta teoría propone (miles de veces menores que un electrón) son demasiado pequeñas para causar la perturbación en la luz que se detecta. La materia oscura debería estar «hecha» de partículas mayores.

Las observaciones realizadas son más coherentes con la otra teoría, la idea de que la materia oscura es fría y formada por partículas gitantescas.

¿Qué partículas? Bueno, eso es otro cantar. La ciencia no está tan afinada como para poder contestar esa pregunta. ¿O es que creían que una página de periódico veraniego íbamos a resolver de un plumazo el mayor misterio de la cosmología moderna? Hay que seguir investigando.