“La materia oscura nos da una comprensión del Universo más realista”
Funciona como un “hilo invisible” entre las galaxias, señala Aldo Rodríguez Puebla, investigador de IA-UNAM, en El Colegio Nacional
Noticias del Cosmos
Breve esquema de la historia del Universo, compuesto mayormente por energía y materia oscuras.
Este es un breve relato de nuestra historia cósmica, a partir de lo que la especie autodenominada “homo sapiens” ha generado y denominado “conocimiento científico”, llamado a su vez astronomía o astrofísica:
Tan “sólo” 300 mil años después de la singularidad llamada “big bang” y la generación del espacio-tiempo, ocurrieron homogeneidades galácticas, a partir de las cuales crecieron estructuras que, subsecuentemente, dieron luz a las galaxias.
Ahondando más en lo anterior: Debido al fenómeno descrito como “gravedad”, esas homogeneidades evolucionaron y generaron una red cósmica, desde la que se formaron objetos a partir de los cuales fluye gas, que es atrapado y capaz de generar galaxias. En las zonas de mayor densidad de gas se forma la gran mayoría de galaxias, dentro de las cuales se forman a su vez estrellas, dentro de las cuales a su vez nacen planetas y sistemas, algunos de los cuales albergan compuestos orgánicos y una de sus consecuencias menos probables: vida.
"El nacimiento de los sistemas planetarios" (fragmento), de Susana Lizano
A muy grandes rasgos, esta es la breve historia del Universo que expuso Aldo Rodríguez-Puebla, joven investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, quien investiga uno de los “huecos” o elementos dados por hecho en este relato, la materia oscura.
En el cosmos, las galaxias no se distribuyen de manera azarosa, al parecer se distribuyen alrededor de filamentos, de nodos y secciones básicas, los cuales serían la estructura que otorga la materia oscura.
ESTRUCTURA DEL UNIVERSO.
El Universo está compuesto en un 68% de energía oscura y un 32% de materia; ésta se divide en materia oscura, equivalente a un 85% y materia común (galaxias, planetas, vida…), que ocupa un 15%.
El astrónomo recuerda que la materia oscura y la energía oscura sólo se “conocen” por el papel que juegan en este rompecabezas cósmico, no obstante, son fundamentales para que este relato tenga sentido y, acaso, la explicación que podemos dar de nuestra existencia en él.
Así, podremos “apreciar todos estos eventos extraordinarios que tuvieron que pasar en la historia entera del Universo y del cual nosotros somos uno de sus resultados, igual pudo no suceder así y nosotros no estaríamos aquí”, dijo durante su conferencia “El hilo invisible: las galaxias y su vínculo con la materia oscura”, impartida como parte del ciclo “Noticias del Cosmos” en El Colegio Nacional.
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SIMULACIONES COMPUTACIONALES.
Durante su exposición en el ciclo coordinado por los colegiados Susana Lizano y Luis Felipe Rodríguez, el astrónomo explicó por qué la materia oscura se trata de un “hilo invisible” que ata a las galaxias.
Recordó que no hay evidencias directas, sino indirectas de la materia oscura, como son los lentes gravitacionales y otros fenómenos relacionados con la gravedad. Sin embargo, en su videoconferencia, el especialista expuso diversos de los modelos matemáticos en simulaciones por computadora donde la materia oscura le da estructura a lo que sí conocemos y podemos ver.
“Si pusiéramos todo nuestro conocimiento de cómo es el Universo y toda la física que conocemos de éste y nuestras teorías de cómo se forman las estrellas, podemos correr simulaciones de cómo se forman las galaxias”. En estos modelos, añade, las galaxias fluyen a través de filamentos y se encuentran con otras galaxias donde se fusionan entre sí; el gas disponible para estas galaxias va a decidir qué forma tendrán: disco, espiral o elíptica.
El científico explicó cómo las galaxias están envueltas en "halos de materia oscura", como lo han propuesto diversos astrónomos.
En este esquema o modelo, la materia oscura sirve como molde para la dirección hacia donde las galaxias tienen que fluir, explica. La distribución de las galaxias no es azarosa, sino bastante particular, añade, y se puede entender a partir de cómo la materia oscura se organiza a gran escala.
“Cuando realizamos estas simulaciones y vemos la distribución de las galaxias con la presencia de materia oscura, cómo se ven los filamentos, los nodos y los huecos entre la materia que sí es observable, es bastante increíble, lo que nos lleva a pensar que este concepto de introducir materia oscura es lo que nos lleva a tener una comprensión cada vez más realista de qué es el Universo”.
DESPUÉS DEL BIG BANG.
En su participación, el experto en formación de galaxias y su relación con la materia oscura recordó que el Universo tiene básicamente tres fases, una dominada por la radiación, otra por la materia y una más por la energía oscura.
Explicó que durante la radiación se generaron los pilares para formar galaxias, el cosmos se volvió más caliente y más denso, lo que dio origen al big bang; después llegó la inflación, el Universo creció de manera desbocada y comenzó a enfriarse, lo que permitió la formación de las primeras partículas como los hadrones, partículas hechas de quarks, y la generación de fuerzas como la electromagnética.
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“Poco después”, hace entre 400 y 300 millones de años, aparecieron las primeras galaxias del Universo tras el big bang. “Démosle sentido a esos números”: hace 400 millones de años aparecieron los helechos en la Tierra, hace 350 millones de años aparecieron los primeros tiburones y hace 250 millones de años los primeros dinosaurios.
“Entonces, entre que aparecieron los helechos, los tiburones y los dinosaurios es el tiempo que le tomó al Universo, desde el big bang, crear las primeras estrellas y galaxias y las estamos viendo [a través de observaciones como las del Telescopio Espacial James Webb y otros telescopios]. Debemos apreciar que el Universo, de algún modo, se las ‘ingenió’ para crear galaxias de manera muy temprana”.
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