El origen de la materia oscura, uno de los mayores enigmas de la ciencia

La materia oscura es uno de los grandes enigmas de la ciencia.

Nadie la ha visto, ni sabe cómo es. De hecho hay quienes dudan que exista. Los científicos, sin embargo, creen que más del 90% de nuestro universo está formado de una misteriosa "materia oscura".

Esta materia oscura no emite luz, pero tampoco la absorbe ni la refleja.

Nadie sabe de qué está hecha, pero los expertos están convencidos de que sí existe, porque aunque es invisible, sus efectos sí que se pueden notar.

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La materia oscura funciona como un pegante que interactúa con la gravedad y mantiene unidos a todo lo que flota en el cosmos.

Así, la vasta mayoría de nuestro universo está hecho de algo de lo que sabemos muy poco, por eso, conocer qué es la materia oscura y cómo surgió, es una de las preguntas fundamentales de la ciencia.

Ahora, dos científicos de la Universidad de York, en Reino Unido, creen haber encontrado una partícula que podría ser la que originó la materia oscura, una pieza clave para resolver este enigma cósmico.

"No vemos la materia oscura, pero vemos su efectos en las galaxias, grupos de galaxias, nubes de gases... todo eso es observable y está documentado", le dice a BBC Mundo el físico nuclear Mikhail Bashkanov, coautor de la nueva investigación.

"Eso nos fuerza a creer que existe".

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Partículas extrañas

Bashkanov y su colega Daniel Watts afirman que tienen un fuerte candidato que explica de qué está hecha la materia oscura.

Image caption La materia oscura actúa como un pegante que mantiene unido al universo.

Se trata de una partícula llamada hexaquark.

Como su nombre lo indica, es una partícula formada por seis quarks... pero ¿qué son los quarks?

Los quarks son partículas fundamentales de la materia, mucho más pequeñas que un átomo. De hecho, los quarks usualmente se juntan en tríos para formar protones y neutrones.

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Pero cuando los quarks se agrupan de una manera diferente, pueden formar partículas mucho más extrañas.

Y eso es lo que Bashkanov cree que ocurrió. Su investigación sugiere que justo después del Big Bang, la gran explosión que dio origen a nuestro universo, muchos hexaquarks se agruparon y formaron un condensado de Bose-Einstein (BEC, por sus siglas en inglés), considerado el quinto estado de la materia.

Estos grupos de hexaquarks comenzaron a expandirse de manera invisible, pero ejerciendo una notable fuerza gravitacional entre la materia del universo.

Por eso, Bashkanov cree que la materia oscura puede estar hecha de esos BEC que se formaron justo después del Big Bang, cuando el universo comenzó a enfriarse.

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Para Rafael Lang, profesor de astronomía de la Universidad de Purdue, quien no estuvo involucrado en la investigación, la idea de Bashkanov es "bastante inusual", según le dice a BBC Mundo.

"Mi reacción inicial fue: 'No, esto no puede ser', ya que violaría las restricciones que tenemos de la nucleosíntesis del Big Bang".

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Lang se refiere a que los astrofísicos saben cómo se formaron los primeros elementos, instantes después del Big Bang, y añadir más quarks a esa ecuación cambiaría la cantidad de elementos que se formaron en ese momento. Es decir, la idea de Bashkanov y Watts iría en contra de algo que ya los científicos saben.

"Pero mirándolo más a fondo", dice Lang, "Bashkanov y Watts quizás encontraron una manera de evadir esa restricción. Básicamente sacan de juego a los quarks y los ocultan dentro de un BEC", señala.

"Estoy realmente emocionado y me da curiosidad cómo se desarrollará esto".

Vera Gluscevic, astrofísica de la Universidad del Sur del California, es cautelosa frente al hallazgo de Bashkanov.

"La mayoría de las ideas de candidatos a materia oscura pueden ser derribadas casi de inmediato porque no son consistentes con las observaciones actuales del universo", le dice Gluscevic a BBC Mundo.

"Pero incluso si pasan el escrutinio inicial como candidato a materia oscura, (estos descubrimientos) requieren una multitud de evidencia basada en observaciones".

Bashkanov, por su parte, se siente optimista con su hallazgo. Para él, los hexaquarks pueden ser la respuesta a preguntas clave de la cosmología.

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"Esto nos ayuda a entender el origen del universo", dice. "Entender la condensación de los hexaquarks nos ayuda a entender la estructura del universo y cómo se distribuye la materia".

Además, cree que saber de qué está hecha la materia oscura en algún momento nos permitirá "capturarla" y utilizarla en nuestra vida diaria.

"Para eso quizás faltan cientos de años, pero se podría usar en ciencia de materiales o en cosas de las que ahora no tenemos ni idea".

Por eso desde ya Bashkanov y Watts trabaja junto a científicos de Alemania y Estados Unidos en el siguiente paso de su investigación: lograr observar hexaquarks en el cosmos, para ver si la misteriosa materia que nos rodea por fin deja de ser oscura.

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