El lado oscuro… del universo

Recuerdo con una hermosa nostalgia tardes enteras en casa de amigos viendo Star Wars. Eran los inicios de los 80 y el padre de los anfitriones tenía un proyector del tipo Súper 8, una máquina que nos transportaba mágicamente al universo creado por el gran George Lucas. Y aunque el factor sorpresa carecía de sentido ya que conocíamos de memoria cada una de las escenas, siempre nos deleitaba observar a Luke Skywalker liderando a los Jedis en sus luchas contra los Sith y el “lado oscuro de la fuerza”.

Si bien tanto los Jedi como los Sith forman parte de un universo imaginario, podemos afirmar que en el real, existen fuerzas, y del “lado oscuro”. Como tantas otras veces, hoy nuevamente te invito a pensar en un hecho común y corriente de nuestro quehacer diario. Estamos desayunando con un rico café al cual le agregamos azúcar y lo revolvemos. En ese instante, le agregamos un chorrito de crema líquida. ¿Qué es lo que observamos? A medida que pasan los segundos, un “hilo de crema” se va “enrollando”, formando una especie de espiral con centro en nuestra taza. Es más, si prestamos atención, a medida que la crema se encuentra más alejada del centro, gira más despacio.

Pasemos ahora de nuestro desayuno al reino de las galaxias espirales. Cuando observamos a estas enormes islas del cosmos, detectamos de inmediato un gran centro luminoso compuesto por miles de millones de estrellas (y seguramente agujeros negros) a partir del cual nacen los famosos brazos espirales. Desde que se inició el análisis de estos objetos, siempre se pensó que las estrellas más cercanas al centro galáctico girarían respecto de éste mucho más rápido que aquellas que se encontraban más alejadas. Y a medida que nos acercásemos al borde del disco galáctico, las estrellas de esta zona serían las más lentas en cuanto a su velocidad de rotación (velocidad angular). Los astrónomos describieron esta situación con una curva denominada “kepleriana” (línea segmentada del gráfico). ¿Qué es lo que nos dice esta curva? Como podrás apreciar, a medida que nos alejamos del centro de la galaxia (moviéndonos en el eje horizontal hacia la derecha), la velocidad de rotación disminuye (cae). Básicamente nos muestra que cuanto más lejos se encuentra una estrella del centro galáctico, menor será su velocidad angular. De alguna manera, esto nos indica que una galaxia espiral, a lo largo de miles de millones de años, se va “enroscando”.

Pero en 1975, esta idea teórica cambió radicalmente. La responsable de semejante descubrimiento fue la astrónoma Vera Rubin (Instituto Carnegie de Washington, EE.UU.), quien mostró uno de los resultados más importantes en la historia de la astronomía. A partir de la observación de galaxias espirales, Vera encontró que en realidad, las estrellas que se encontraban más alejadas del centro de la galaxia, no disminuían su velocidad angular sino que por el contrario, la que poseían era muy similar a las estrellas más internas. Es decir, el comportamiento que presentaban era el de la curva “observada” (ver nuevamente el gráfico). De inmediato, esto significaba que en lugar de contar con una galaxia “enrollándose” sobre sí misma, ésta giraba como si fuera un disco rígido, es decir, sin deformarse. Esto indicaba algo extraordinario, algo que impactó a todos. Para que esto pudiese ocurrir, las estrellas que se encontrasen en los bordes, debían ser atraídas gravitatoriamente por mucha más materia que la que podía verse. En otras palabras, ¡debía existir mucha más materia que la observada!, lo que causó una conmoción en la comunidad científica. Mucha más materia que la que se creía existente y que no podía verse. La llamaron “materia oscura”, y al día de hoy no sabemos a ciencia cierta su origen y composición. No se trata de materia “bariónica” (compuesta básicamente por protones y neutrones), sino de otro tipo de sustancia completamente desconocida al día de hoy.

Pero del “lado oscuro” aún había más sorpresas para propios y extraños. Desde las primeras décadas del siglo XX, las observaciones de Edwin Hubble nos permitieron comprender que el universo se encuentra en expansión. A partir de entonces, la teoría del Big Bang cobró cada vez más importancia y uno de los más importantes interrogantes asaltó nuestra mente: ¿dicha expansión se frenaría en algún instante y comenzaría así un proceso de contracción, dando lugar a lo que muchos denominaron un “Big Crunch”? Fue entonces que en 1998 se alcanzó uno de los mayores descubrimientos de la ciencia moderna: el universo no sólo se expande sino que lo hace de manera acelerada. En otras palabras, dicha expansión está lejos de frenarse sino que al contrario, ocurre de manera cada vez más veloz.

Ahora bien, si un objeto se encuentra acelerado, de acuerdo a Isaac Newton (1643-1727) debe existir una fuerza que está afectando a dicho objeto (fuerza = masa x aceleración). La existencia de esta fuerza acelerando la expansión del universo es uno de los mayores misterios de la naturaleza y desde entonces (1998) los cosmólogos la han asociado a una figura como la responsable: la “energía oscura”. Por supuesto, no sabemos que es ni el porqué de su existencia.

La cuestión es que las sorpresas no terminan aquí. Resulta que al día de hoy, cuando se tiene en cuenta todo el universo observable y la expansión del mismo, las cuentas matemáticas son implacables. ¿A qué nos referimos? Nada más ni nada menos que al hecho de que toda la materia que podemos observar (las miles de millones de galaxias compuestas por estrellas, planetas, gas, polvo interestelar y objetos menores), no llega al 5 % de la composición del universo. Un 27 % está representado por la materia oscura, encontrándose el 68 % restante a cargo de la energía oscura.

Habitamos un universo prácticamente desconocido. El cosmos está muy lejos de ser lo que creemos que es. Y esto es lo fascinante de la ciencia. Esto es lo que nos motiva generación tras generación para continuar el más extraordinario de los viajes: aquel que nos permite paso a paso ir tomando conciencia no sólo de nuestra existencia, sino de nuestro propio origen y destino.

* Director de Gestión Planetario Ciudad de La Plata

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