Materia escura

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Distribución estimada da materia escura e da enerxía escura no universo. As porcentaxes variaron perante a evolución do universo e son consontes coa teoría do Big Bang.

En cosmoloxía, a chamada materia escura é unha hipotética materia de natureza descoñecida e que non emitiría radiación electromagnética detectábel, e cuxa única interacción observábel coa materia "normal" sería de natureza gravitatoria, de xeito que a súa presenza daría conta de movementos de rotación nas galaxias que non encaixan nos modelos gravitacionais aceptados, e outras observacións astronómicas que carecen actualmente de explicación satisfactoria, como algunhas lentes gravitatorias, a distribución de gas quente nalgunhas galaxias e cúmulos de galaxias ou a distribución anisotrópica na radiación de fondo cósmico de microondas. Todas estas observación esixen, ou ben un cambio de modelo cósmico, ou ben un aumento da masa tal que nada menos que un 63% da masa material do universo debería corresponder a esta materia descoñecida.

Historia[editar | editar a fonte]

Curva de rotación dunha galaxia espiral típica: curva prevista (A) e observada (B). A existencia de materia escura pode explicar a curva de velocidade real.

O primeiro astrónomo que teorizou a súa existencia foi Fritz Zwicky no ano 1933 ao calcular a masa do cúmulo de galaxias Coma en relación ás velocidades rotacionais e orbitais das galaxias do cúmulo, atopando unha diferenza de 160 veces, deulle o nome de "materia perdida". A primeira persoa en hipotetizar a súa existencia foi a astrónoma Vera Rubin no ano 1950; porén, a súa tese de doutoramento foi ignorada pola maioría ata os anos 1970, ao calcular a curva da rotación galáctica en relación a masa calculada da galaxia M31, a galaxia de Andromeda[1].

Un dos maiores desafíos da astronomía moderna é a detección deste máis de 90% do Universo, invisible para a actual tecnoloxía telescópica. Segundo os datos feitos públicos polos responsables da misión da sonda Planck, o 23 de marzo do ano 2013, o universo estaría composto nun 4.9% de materia ordinaria, nun 26.8% de materia escura, e nun 68,3% de enerxía escura.

A ciencia logrou entender moito da "materia bariónica", a materia "normal" que forma as estrelas e planetas, pero os investigadores teñen moitos problemas para explicar qué constitúe o principal material do que está formado o cosmos. A súa presenza conxetúrase pola velocidade en que as galaxias rotan. É dicir, as estrelas das galaxias móvense tan rápido que no modelo gravitacional hoxe aceptado sería imposíbel que se mantivesen xuntas por atracción gravitacional. A hipótese da materia escura permite dar conta deste feito, a cambio de propoñer que o 63% da materia do universo é invisíbel e descoñecida.

A comezos de 2006, científicos de Cambridge, estudando doce galaxias ananas situadas preto do límite da nosa propia Vía Láctea, realizaron mapas en 3D das galaxias baseándose no movemento das súas estrelas para "trazar" a pegada desa materia escura entre elas e medila con precisión, concluíndo que as galaxias debían conter 400 veces máis materia escura que materia bariónica e que a materia escura non sería, como se cría, fría: as partículas de materia escura, moveríanse a 9 km por segundo, e estarían a uns 10.000º centígrados.

Simulación da formación de filamentos e cúmulos galácticos partindo de materia e enerxía escuras

Situación actual[editar | editar a fonte]

Na actualidade emprégase o observatorio espacial Herschel (no espazo dende 2009) para o estudo da materia escura utilizando como ferramenta principal o telescopio de 3,5 metros, que traballa na lonxitude de onda de luz infravermella. Fruto desta investigación, a revista Nature publicou (en liña o 16 de febreiro de 2011 e na edición impresa 24 de febreiro de 2011)[2][3] o traballo do equipo de astrónomos dirixido por Asantha Cooray (Universidade de California en Irvine) que calcularon a cantidade de materia escura necesaria para a creación dunha galaxia, baseándose nas imaxes do fondo cósmico infravermello da rexión celeste chamada "Lockman Hole", situada na constelación da Osa Maior [4], chegando a estimar que faría falla unha cantidade de materia escura equivalente a 300 millóns de masas solares (estrelas coa masa do Sol) para xerar unha galaxia.

Alpha Magnetic Spectrometer - 02.jpg

A derradeira misión espacial da lanzadeira espacial americana Endeavour (o 16 de maio de 2011) deixou o espectrómetro magnético Alfa ou AMS na Estación Espacial Internacional (ISS). Deseñado polo equipo da NASA liderado polo físico Samuel Chao Chung Ting, (nobel de física en 1976) para localizar galaxias de antimateria, materia escura (na procura de neutralinos mediante a localización de positróns de alta enerxía), e raios cósmicos. O espectrómetro é ultrasensible e require un supercomputador composto por mais de 650 procesadores; é por iso que en lugar de ser un satélite máis, débese instalar na ISS para acadar a suministración de enerxía necesaria para o seu correcto funcionamento (o custo económico do satelite é de 1.500 millóns de dólares). O núcleo do instrumento é un imán superconductor arrefriado con helio a -271.35º Celsius (isto é 1,8º celsius por riba do cero absoluto) producindo un campo magnético de 1 Tesla (20.000 veces maior ao campo magnético terrestre).

Notas[editar | editar a fonte]

  1. http://articles.adsabs.harvard.edu/full/1970ApJ...159..379R "Rotation of the Andromeda Nebula from a spectroscopic survey of emission regions", en The Astrofisical Journal, volume 159, ano 1970; autores: Vera C. Rubin e W. Kent Ford Jr.
  2. http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature09771.html
  3. Submillimetre galaxies reside in dark matter haloes with masses greater than 3 × 1011 solar masses
  4. http://www.nasa.gov/mission_pages/herschel/herschel20110216i.html

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]


Este artigo tan só é un bosquexo
 Este artigo sobre astronomía é, polo de agora, só un bosquexo. Traballa nel para axudar a contribuír a que a Galipedia mellore e medre.
 Existen igualmente outros artigos relacionados con este tema nos que tamén podes contribuír.