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23.17: Materia Oscura

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    ¿La ciencia lo explica todo?

    Hay muchas cosas que la ciencia aún no entiende. Hay algunas cosas que la ciencia tal vez nunca entienda. La ciencia se ocupa de cosas que están muy lejos. O muy viejo. O que han dejado pocas huellas de su existencia. Algunos de los temas más difíciles de estudiar son en la cosmología. Las preguntas son milenarias: ¿Qué formó el Universo? ¿Cuál será el destino del Universo? ¡Estas son preguntas emocionantes en las que trabajar! La materia oscura y la energía oscura son dos temas que son importantes para ellos.

    Materia Oscura

    Vemos muchos objetos en el espacio que emiten luz. Vemos otros objetos que emiten otro tipo de radiación electromagnética. El asunto que podemos ver está contenido en estrellas. Las estrellas están contenidas en galaxias. Los científicos piensan que las estrellas y las galaxias constituyen sólo una pequeña parte de la materia en el Universo. El resto de la materia se llama materia oscura.

    Evidencia de Materia Oscura

    La materia oscura no emite luz, así que no la podemos ver. Sabemos que está ahí porque afecta el movimiento de los objetos a su alrededor. Por ejemplo, los astrónomos miden cómo rotan las galaxias espirales. Los bordes exteriores de una galaxia giran a la misma velocidad que las partes más cercanas al centro. Esto sólo puede explicarse si hay mucha más materia en la galaxia de la que podemos ver. La forma en que la luz se dobla alrededor de un objeto supermasivo muy distante también se debe a la materia oscura (Figura abajo).

    Se necesita materia oscura para explicar la lente alrededor de las galaxias

    El arco alrededor de las galaxias en el centro de esta imagen es causado por la lente gravitacional. Se requiere la adición de atracción gravitacional de la materia oscura para explicar este fenómeno.

    ¿Qué es la Materia Oscura?

    ¿Qué es la materia oscura? En realidad, realmente no lo sabemos. La materia oscura podría ser simplemente materia ordinaria, como lo que conforma la Tierra. El Universo podría contener muchos objetos que no tienen suficiente masa para brillar por sí mismos. Puede que solo haya muchos agujeros negros. Otra posibilidad es que el Universo contenga mucha materia que es diferente a cualquier cosa que sepamos. Si no interactúa mucho con la materia ordinaria, sería muy difícil o imposible de detectar directamente.

    La mayoría de los científicos que estudian la materia oscura piensan que es una combinación. La materia ordinaria forma parte de ella. Piensan que podría estar mezclado con algún tipo de asunto que aún no hemos descubierto. La mayoría de los científicos piensan que la materia ordinaria es menos de la mitad de la materia total en el Universo.

    Energía Oscura

    Sabemos que el Universo se está expandiendo. Los astrónomos se han preguntado si se está expandiendo lo suficientemente rápido como para escapar del tirón de la gravedad. ¿El Universo se expandiría para siempre? Si no pudiera escapar del tirón de la gravedad, ¿algún día empezaría a contraerse? Esto significa que eventualmente se juntaría en un gran crujido. Esto es lo contrario del Big Bang.

    Los científicos pueden ahora tener una respuesta. Recientemente, los astrónomos han descubierto que el Universo se está expandiendo aún más rápido que antes. ¿Qué está provocando que se acelere la expansión? Una hipótesis es que hay energía afuera en el Universo que no podemos ver. Los astrónomos llaman a esto energía oscura. Sabemos aún menos de la energía oscura que de la materia oscura. Algunos científicos piensan que la energía oscura constituye más de la mitad del Universo.

    KQED: Energía Oscura

    Conoce a uno de los tres ganadores del Premio Nobel de Física 2011, el astrofísico Lawrence Berkeley Lab Saul Perlmutter. Explica cómo la energía oscura, que puede constituir el 70 por ciento del Universo, está provocando que nuestro Universo se expanda.

    Viernes de la Ciencia: 4850 Pies Abajo: La Caza de la Materia Oscura

    ¿Por qué hay un laboratorio a 4850 pies por debajo de la superficie? Resulta que la profundidad es un componente necesario del detector extremadamente sensible llamado experimento Large Underground Xenon. En este video de Science Friday, varios científicos explican cómo este detector ayuda a los físicos a buscar partículas extremadamente raras.

    Resumen

    • La materia oscura no emite radiación electromagnética. Por esta razón no puede ser percita por los astrónomos.
    • La materia oscura sí tiene gravedad. El efecto de su gravedad se ve en el movimiento de los objetos cercanos.
    • La materia oscura puede ser materia ordinaria que es oscura. Puede ser diferente de la materia ordinaria. Puede ser una combinación de los dos.
    • Nadie sabe si existe energía oscura. Si lo hace, puede haber mucho de ello.

    Revisar

    1. ¿Por qué los científicos no pueden ver la materia oscura?
    2. ¿Qué pruebas hay de la existencia de la materia oscura?
    3. ¿Qué podría ser la materia oscura?
    4. ¿Qué es la energía oscura? ¿Existe?

    Explora más

    Utilice el siguiente recurso para responder a las preguntas que siguen.

    1. ¿Qué es la materia oscura?
    2. ¿Qué piensan los científicos que hace la materia oscura?
    3. ¿Cuánto del Universo está compuesto de materia oscura?
    4. ¿Cómo afecta la materia oscura al Universo?

    Referencias

    Imagen Referencia Atribuciones

    [Figura 1]

    Licencia: CC BY-NC

    [Figura 2]

    Crédito: Cortesía de NASA, N. Benítez (JHU), T. Broadhurst (Instituto de Física Racah/La Universidad Hebrea), H. Ford (JHU), M. Clampin (STSci), G. Hartig (STSCi), G. Illingworth (Observatorio UCO/Lick), el Equipo Científico de ACS y ESA ;( a) Cortesía de NASA; (b) Cortesía de NASA, J. English (U. Manitoba), S. Hunsberger, S. Zonak, J. Charlton, S. Gallagher (PSU), y L. Frattare (STSCi)
    Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gravitationell-lins-4.jpg; (a) quest.arc.nasa.gov/hst/about/edwin.html; (b) http://hubblesite.org/newscenter/arc...02/22/image/a/
    Licencia: Dominio público

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