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jueves, 4 de abril de 2019

La materia oscura no está formada por diminutos agujeros negros primordiales

En esta ilustración, el telescopio Subaru, al mirar desde la Tierra a la galaxia de Andrómeda, observa una estrella que aumenta significativamente de brillo si un agujero negro primordial pasa por delante de ella. A medida que el agujero negro primordial se sale del alineamiento, la estrella va perdiendo brillo, regresando a su nivel original. Crédito: Kavli IPM
Un equipo internacional de investigadores ha sometido una teoría, propuesta por el difunto Stephen Hawking, al test más riguroso hasta la fecha y los resultados han descartado la posibilidad de que la materia oscura esté compuesta en su mayor parte por agujeros negros primordiales más pequeños que una décima de milímetro.

lunes, 4 de marzo de 2019

La materia oscura puede estar haciendo sonar la nota correcta en las galaxias pequeñas

Cuando dos partículas de materia oscura se acercan una a la otra tienden simplemente a pasar sin que nada ocurra. Pero cuando llegan con una velocidad especial, “resuenan” y se quedan juntas durante un breve momento, moviéndose luego en direcciones diferentes, haciendo que se dispersen. De este modo, la materia oscura puede distribuirse de forma que podemos explicar el perfil suave de las galaxias pequeñas. Crédito: Kali IPMU.
La materia oscura podría interactuar consigo misma solo cuando alcanza la energía correcta, según un nuevo estudio de investigadores de Japón, Alemania y Austria. Su idea ayuda a explicar el porqué las galaxias tienen las formas que tienen, de las más pequeñas a las más grandes.

Los astrónomos ya han visto que la materia oscura parece que no se concentra tanto como sugieren las simulaciones por computadora. Este problema estaría resuelto si las partículas de materia oscura interactúan unas con otras dispersándose, como bolas de billar, lo que les permite repartirse más uniformemente después de una colisión. Pero un problema con esta idea es que la materia oscura no parece concentrarse en los sistemas más grandes, como los cúmulos de galaxias comparados con los más pequeños, como las galaxias esferoidales enanas.

sábado, 27 de octubre de 2018

La materia oscura podría agruparse formando unas hipotéticas estrellas de Bose

Imagen izquierda: momento inicial, cuando se mezcla el gas; Imagen derecha: el momento poco después de la formación de una estrella Bose. El color indica densidad: blanco-azul-verde-amarillo, desde escaso a denso.Dmitry Levkov
La materia oscura es un misterio que los astrónomos y físicos aún no logran entender del todo. Sin embargo, a pesar de eso, un nuevo modelo matemático predice que esta misteriosa materia podría acumularse formando un tipo de estrella llamada “Estrella Bose”. Los resultados del estudio han sido publicados en Physical Review Letters.

El modelo fue propuesto por un equipo de físicos rusos que consideraron la forma en que las hipotéticas partículas de materia oscura podrían agregarse en los halos galácticos más pequeños. "En nuestro trabajo, simulamos el movimiento de un gas cuántico de luz, partículas de materia oscura que interactúan gravitacionalmente", dijo Dmitry Levkov, físico del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia de Ciencias de Rusia.

miércoles, 15 de marzo de 2017

La materia oscura tenía menos influencia en el universo temprano

Observaciones de galaxias distantes llevadas a cabo con el VLT sugieren que estaban dominadas por materia ordinaria

Nuevas observaciones indican que, durante la época de mayor formación de galaxias, hace unos 10.000 millones de años, las galaxias masivas con formación estelar estaban dominadas por materia bariónica o "normal". Esto choca con lo que vemos en las galaxias actuales, en las que domina la misteriosa materia oscura. Este sorprendente resultado se obtuvo utilizando el VLT (Very Large Telescope), de ESO, y sugiere que la materia oscura en el universo temprano fue menos influyente que en la actualidad. La investigación se presenta en cuatro artículos científicos, uno de los cuales se ha publicado hoy en la revista Nature.

lunes, 21 de septiembre de 2015

La materia oscura escondida en estrellas puede causar oscilaciones observables

Esta imagen es una representación gráfica de ondas acústicas resonando en el interior de una estrella similar al Sol. Los colores rojo y azul muestran el desplazamiento de elementos en direcciones opuestas. Crédito: ESO
La materia oscura nunca ha sido observada directamente pero los científicos saben que algo masivo está ahí fuera debido a sus efectos gravitatorios sobre la materia visible. Una explicación de cómo una cantidad tan enorme de materia parece estar justo delante de nuestros ojos y aún así es completamente invisible con métodos convencionales es que la materia oscura se esconde en los centros de las estrellas.

jueves, 3 de julio de 2014

Reinterpretando la materia oscura

(a) Esta figura muestra que una comparativa de la distribución de la materia es muy parecida a gran escala entre la materia oscura de onda objeto de esta investigación y la partícula de materia oscura habitual. (b) Esta figura muestra que en las galaxias la estructura es muy diferente en la interpretación de la onda que se lleva a cabo en esta investigación, en la que se predice el solitón de materia oscura en el centro rodeado por un extenso halo de materia oscura en forma de grandes "granos", que son ondas de densidad lentamente fluctuantes. Esto conduce a muchas predicciones y resuelve el problema de los núcleos desconcertantes en las galaxias más pequeñas.
Tom Broadhurst, investigador Ikerbasque en el Departamento de Física Teórica de la UPV/EHU, ha participado junto a científicos de la Universidad Nacional de Taiwan en una investigación que profundiza en la materia oscura fría y propone nuevas respuestas sobre la formación de galaxias y la estructura en el Universo. Estas predicciones, publicadas hoy en la prestigiosa revista Nature Physics, están siendo contrastadas con nuevos datos aportados por el telescopio espacial Hubble.

En cosmología, la materia oscura fría es una forma de materia cuyas partículas se mueven lentamente en comparación con la luz e interaccionan de un modo débil con la radiación electromagnética. Se estima que solo una pequeña fracción de la materia en el Universo es materia bariónica, la que forma estrellas, planetas y organismos vivientes. El resto, más de un 80%, es materia y energía oscura.

Tal y como explica el investigador Ikerbasque, "hemos reinterpretado la materia oscura fría como un condensado de Bose-Einstein, guiados por las primeras simulaciones de la formación de galaxias en este contexto". De este modo, "los bosones muy ligeros que forman el condensado comparten la misma función de onda cuántica, de manera que se forman en escalas astronómicas patrones de interferencia en forma de onda a gran escala."

lunes, 26 de julio de 2010

La materia oscura se buscará en las profundidades de la Tierra

Científicos planean reubicar un importante experimento sobre el origen del Universo a dos kilómetros bajo el suelo de Canadá

ABC / madrid

En las profundidades de la mina Soudan, una antigua explotación de hierro ubicada en Minnesota (EE.UU.), los científicos buscan señales de la materia oscura, la misteriosa sustancia que mantiene «pegado» al Universo y que, si la teoría no está equivocada, forma el 20% de la masa total del Cosmos. En ese lugar fantasmal, un detector, denominado CDMS (Cryogenic Dark Matter Search), está a la caza de una partícula que, por fin, nos confirme su existencia. Pero, con la excepción de algunas sospechas aún por confirmar, el experimento todavía no ha dado resultados y seguimos sin ver con nuestros propios ojos cómo es esa extraña fuerza universal. Ante la falta de «eurekas», los científicos se plantean que, quizás, el lugar dónde se busca uno de los mayores misterios del mundo de la Física quizás no reúna las condiciones suficientes para un final feliz. En este sentido, proponen que el experimento subterráneo sea trasladado a una instalación aún más profunda, a dos kilómetros bajo tierra en Ontario, Canadá, para que los rayos cósmicos que golpean en la Tierra no puedan distorsionar la investigación.
Los científicos se dieron cuenta hace ya años de que la velocidad de rotación de las galaxias y el comportamiento de los cúmulos de galaxias no podían ser explicados por las fuerzas tradicionales de la gravedad. Otra cosa -algo invisible pero muy potente- tenía que ejercer la fuerza para que las galaxias rotasen a más velocidad de la esperada. Esto es la materia oscura, que no refleja ni absorbe la luz de ninguna forma, y que nunca ha podido ser observada directamente.
La propuesta de buscar este misterio en un lugar aún más profundo bajo la tierra ha sido lanzada por Marek Los, uno de los responsables del CDMS, en la Conferencia Internacional sobre Física de Alta Energía (ICHEP) que se celebra en París. El actual detector de Minnesota se encuentra a 700 metros bajo el suelo y la nueva ubicación, en Sudbury (Ontario, Canadá) se situaría a dos kilómetros de profundidad. Este descenso reduciría las señales de fondo de los rayos cósmicos y permitiría buscar las partículas de materia oscura, llamadas WIMPs, con mayor facilidad y con menos errores y falsos positivos.
A salto de WIMPs
Los científicos no tienen muy claro en qué consisten, pero creen que la materia oscura está compuesta de WIMPs, unas partículas que sólo reaccionan ante dos de las cuatro fuerzas de la naturaleza (la gravedad y la fuerza nuclear débil, responsable de la radiación). Hace unos meses, en febrero, investigadores de la Universidad de Florida que trabajan en el CDMS, anunciaron que podrían haber captado dos posibles WIMPs, pero también reconocieron que no podían confirmar tan espectacular hallazgo. Incluso un grupo de científicos de la Universidad de Columbia que trabajan en el experimento XENON aseguraron que sus competidores no habían podido lograr tal logro.
Marek Los es muy cauto respecto a este tipo de descubrimientos. Según explica a la BBC, «el descubrimiento de los WIMPs es un gran logro y tienes que estar seguro de que lo que estás viendo es correcto». Los nuevos detectores, más potentes, ayudarán a evitar los falsos positivos