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Edición 410

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CIENCIA Y TECNOLOGÍA

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 energía oscuras… el nombre sombrío no tiene nada que ver con el lado oscuro de la fuerza, se les llama así porque a pesar de que se sabe de su existencia por pruebas indirectas, no hay aún forma de decir que son o de que están hechas.

PARTÍCULAS

TODA LA MATERIA conocida compuesta de átomos, está integrada por partículas elementales más pequeñas clasificadas en dos familias: los bosones y los fermiones. En física de altas energías y de partículas se dice que los bosones son los mediadores de fuerza, mesones o partículas portadoras de las interacciones fundamentales, así, se cree que la interacción o intercambio de bosones entre los fermiones (también llamados bariones), da lugar a las cuatro fuerzas fundamentales que conocemos, a saber: La fuerza electromagnética, la débil, la fuerte y presumiblemente la gravitatoria. El alcance de dicha interacción en general viene dado por la masa de la partícula intercambiada.

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FRIOS

LAS INTERACCIONES son lo importante, ya que la materia y energía oscuras no parecen interactuar con la materia normal. En astrofísica las "partículas masivas débilmente interactuantes" o WIMP por sus siglas en inglés (weakly interacting massive particles) son las candidatas más prominentes para ser la materia oscura. Estas partículas, además de interactuar con la materia visible por medio de la gravedad, también lo hacen a través de otras interacciones nuevas (no asociadas al Modelo Estándar) que se estiman tienen una magnitud similar a las interacciones asociadas a la fuerza nuclear débil. No se pueden ver directamente, ya que no emiten radiación electromagnética y tampoco reaccionan enérgicamente con el núcleo del átomo debido a que no interactúan con la fuerza nuclear fuerte. Esta combinación de supuestas características hace que los WIMPs muy similares a los neutrinos, con la diferencia de que los WIMPs deberían de ser mucho más masivos y muy fríos, por lo que deberían permanecer concentrados. Demostrar su existencia podría resolver una gran cantidad de problemas astrofísicos y cosmológicos relacionados con la materia oscura.

DENSIDAD

POR OTRO LADO, se sabe aún menos de la energía oscura, la cual​ que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del universo, como fuerza gravitacional repulsiva.

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Considerar su existencia es la manera más frecuente de explicar las observaciones recientes de que el universo parece estar en expansión acelerada desde hace unos seis mil millones de años. La causa sería 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 estarían formadas por materia ordinaria y cuya masa no se vería acotada significativamente por el límite de Chandrasekhar, por lo que podrían llegar a ser muy masivas sin colapsar en un agujero negro. Nadie sabe si existen ni qué partícula (bosón) puede permitirlas, aunque hay varios candidatos entre ellos el Bosón de Higgs. Estas EB serían ultra compactas, muy parecidas a los agujeros negros incluso en tamaño. Por supuesto, no tendrían horizonte de sucesos ni ocultarían una singularidad. Las EB estarían rodeadas de un disco de acreción similar al de un agujero negro, por lo que las señales que indican que hay un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea (en Sagitario A∗), también pueden ser interpretadas como que hay una EB. Sin materia normal a su alrededor que la delate, una EB no sería 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 “desaparecido” y otros que está resguardada en el centro de los enormes vacíos que hay entre el entramado de las galaxias, demasiado lejos para ser observada y para el caso, su existencia oculta podría ser una de las explicaciones para la energía oscura, ya que una enorme cantidad de antimateria, también produciría 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 años 50’s y 60’s del siglo pasado, la mayoría de los físicos pensaban que lo sabían todo en cuanto a materia y energía; hoy, tras una monumental y humillante cachetada al orgullo, queda una inmensa terra incognita por explorar, los científicos de lo muy grande y lo muy pequeño desesperan, porque muchas de las actuales dificultades parecieran insalvables.

Pero así avanza la historia, ¿no?



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