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Edición 410

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CIENCIA Y TECNOLOG√ćA

Terra Incognita

Dr. Hernán Edrían Chavarría A.

LAS MARAVILLAS del universo siguen dejándonos sin aliento, y la ciencia progresa lento pero seguro para aumentar nuestros conocimientos, sin embargo, en este tema hay una barrera que ya lleva bastante tiempo sin que se logren progresos sustanciales, fuera de lo que es la formulación teórica.

Nos referimos por supuesto a esa enorme parte del universo (95%) denominada materia y energ√≠a oscuras‚Ķ el nombre sombr√≠o no tiene nada que ver con el lado oscuro de la fuerza, se les llama as√≠ porque a pesar de que se sabe de su existencia por pruebas indirectas, no hay a√ļn forma de decir que son o de que est√°n hechas.

PART√ćCULAS

TODA LA MATERIA conocida compuesta de √°tomos, est√° integrada por part√≠culas elementales m√°s peque√Īas clasificadas en dos familias: los bosones y los fermiones. En f√≠sica de altas energ√≠as y de part√≠culas se dice que los bosones son los mediadores de fuerza, mesones o part√≠culas portadoras de las interacciones fundamentales, as√≠, se cree que la interacci√≥n o intercambio de bosones entre los fermiones (tambi√©n llamados bariones), da lugar a las cuatro fuerzas fundamentales que conocemos, a saber: La fuerza electromagn√©tica, la d√©bil, la fuerte y presumiblemente la gravitatoria. El alcance de dicha interacci√≥n en general viene dado por la masa de la part√≠cula intercambiada.

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FRIOS

LAS INTERACCIONES son lo importante, ya que la materia y energ√≠a oscuras no parecen interactuar con la materia normal. En astrof√≠sica las "part√≠culas masivas d√©bilmente interactuantes" o WIMP por sus siglas en ingl√©s (weakly interacting massive particles) son las candidatas m√°s prominentes para ser la materia oscura. Estas part√≠culas, adem√°s de interactuar con la materia visible por medio de la gravedad, tambi√©n lo hacen a trav√©s de otras interacciones nuevas (no asociadas al Modelo Est√°ndar) que se estiman tienen una magnitud similar a las interacciones asociadas a la fuerza nuclear d√©bil. No se pueden ver directamente, ya que no emiten radiaci√≥n electromagn√©tica y tampoco reaccionan en√©rgicamente con el n√ļcleo del √°tomo debido a que no interact√ļan con la fuerza nuclear fuerte. Esta combinaci√≥n de supuestas caracter√≠sticas hace que los WIMPs muy similares a los neutrinos, con la diferencia de que los WIMPs deber√≠an de ser mucho m√°s masivos y muy fr√≠os, por lo que deber√≠an permanecer concentrados. Demostrar su existencia podr√≠a resolver una gran cantidad de problemas astrof√≠sicos y cosmol√≥gicos relacionados con la materia oscura.

DENSIDAD

POR OTRO LADO, se sabe a√ļn menos de la energ√≠a oscura, la cual‚Äč que estar√≠a presente en todo el espacio, produciendo una presi√≥n que tiende a acelerar la expansi√≥n del universo, como fuerza gravitacional repulsiva.

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Considerar su existencia es la manera m√°s frecuente de explicar las observaciones recientes de que el universo parece estar en expansi√≥n acelerada desde hace unos seis mil millones de a√Īos. La causa ser√≠a que la densidad de la materia ha seguido dism

inuyendo, mientras que la energía oscura ha permanecido constante. En el modelo cosmológico estándar, la energía oscura aport

INVISIBLEa prácticamente el 72 % del total de masa/energía en el universo.

HAY MUCHO para elucubrar en este campo, como las estrellas de bosones (EB) que no estar√≠an formadas por materia ordinaria y cuya masa no se ver√≠a acotada significativamente por el l√≠mite de Chandrasekhar, por lo que podr√≠an llegar a ser muy masivas sin colapsar en un agujero negro. Nadie sabe si existen ni qu√© part√≠cula (bos√≥n) puede permitirlas, aunque hay varios candidatos entre ellos el Bos√≥n de Higgs. Estas EB ser√≠an ultra compactas, muy parecidas a los agujeros negros incluso en tama√Īo. Por supuesto, no tendr√≠an horizonte de sucesos ni ocultar√≠an una singularidad. Las EB estar√≠an rodeadas de un disco de acreci√≥n similar al de un agujero negro, por lo que las se√Īales que indican que hay un agujero negro supermasivo en el centro de la V√≠a L√°ctea (en Sagitario A‚ąó), tambi√©n pueden ser interpretadas como que hay una EB. Sin materia normal a su alrededor que la delate, una EB no ser√≠a negra, sino por completo transparente, en efecto invisible.

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ANTIGRAVEDAD

OTRO MISTERIO es a donde ha ido a parar toda la antimateria creada durante el Big Bang aunque las especulaciones son muchas, hay quienes piensan que la antimateria ha ‚Äúdesaparecido‚ÄĚ y otros que est√° resguardada en el centro de los enormes vac√≠os que hay entre el entramado de las galaxias, demasiado lejos para ser observada y para el caso, su existencia oculta podr√≠a ser una de las explicaciones para la energ√≠a oscura, ya que una enorme cantidad de antimateria, tambi√©n producir√≠a mucha antigravedad.

Dicho lo anterior, ni para meternos en el caótico mundo cuántico y sus muchas y bastante locas nociones espacio-tiempo-dimensionales, baste decir, como lo es el hecho de que La Tierra sea un esferoide, que son por completo contra-intuitivas, pero no por ello falsas.

Entre los a√Īos 50‚Äôs y 60‚Äôs del siglo pasado, la mayor√≠a de los f√≠sicos pensaban que lo sab√≠an todo en cuanto a materia y energ√≠a; hoy, tras una monumental y humillante cachetada al orgullo, queda una inmensa terra incognita por explorar, los cient√≠ficos de lo muy grande y lo muy peque√Īo desesperan, porque muchas de las actuales dificultades parecieran insalvables.

Pero as√≠ avanza la historia, ¬Ņno?



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