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26
Noviembre
2015
La Tierra podría tener materia oscura ´peluda´

Esta representación artística se acerca a lo que los "pelos" de la materia oscura alrededor de la Tierra podrían parecerse. Créditos de la imagen: NASA/JPL-Caltech.

 

El Sistema Solar podría ser mucho más peludo de lo que pensábamos. Un nuevo estudio publicado esta semana en la Revista de Astrofísica por Gary Prézeau del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, propone la presencia de largos filamentos de materia oscura o "pelos".

La materia oscura es una sustancia invisible y misteriosa que constituye alrededor del 27% de toda la materia y energía en el universo. La materia ordinaria, que representa todo lo que podemos ver a nuestro alrededor, es sólo el 5% del universo. El resto es energía oscura, un extraño fenómeno asociado con la aceleración de nuestro universo en expansión.

Ni la materia oscura ni la energía han sido detectadas directamente, aunque muchos experimentos tratan de hacer desaparecer el misterio, tanto bajo tierra como en el espacio.

Basándose en muchas observaciones de su fuerza gravitacional en acción, los científicos están seguros de que la materia oscura existe, y han medido cuánta hay en el universo con una precisión de más del uno por ciento. La teoría más aceptada es que la materia oscura es "fría", queriendo decir con ello que no se mueve mucho, y es "oscura" en la medida en que no produce o interactúa con la luz.

Las galaxias, que contienen estrellas hechas de materia ordinaria, se forman debido a las fluctuaciones en la densidad de la materia oscura. La gravedad actúa como el pegamento que mantiene unidas materia ordinaria y oscura en las galaxias.

Según cálculos realizados en los años 90 y simulaciones realizadas en la última década, la materia oscura forma "corrientes de grano fino" de partículas que se mueven a la misma velocidad y orbitan galaxias como la nuestra.

"Una corriente puede ser mucho más grande que el Sistema Solar en sí mismo, y hay muchas corrientes diferentes que cruzan nuestro vecindario galáctico," dijo Prézeau.

Prézeau compara la formación de corrientes de grano fino de la materia oscura con mezclar helado de chocolate y de vainilla; si se ponen una bola de cada uno y mezclan se obtiene un patrón mixto, pero todavía se pueden apreciar los colores de cada uno de forma individual.

"Cuando la gravedad interactúa con el gas frío de materia oscura durante la formación de la galaxia, todas las partículas dentro de una corriente, continúan viajando a la misma velocidad ", dijo Prézeau.

Pero ¿qué ocurre cuando una de estas corrientes se aproxima a la Tierra? Prézeau ha utilizado simulaciones por ordenador para descubrirlo.

Su análisis concluye que cuando una corriente de materia oscura pasa a través de un planeta, la corriente de partículas se concentran en un filamento ultra-denso, o 'pelo' de materia oscura. De hecho, debería haber muchos 'pelos' así brotando de la Tierra.

Una corriente de materia ordinaria no atravesaría la Tierra y saldría por el otro lado. Pero desde el punto de vista de la materia oscura, la Tierra no es un obstáculo. Según las simulaciones de Prézeau, la gravedad de la Tierra concentraría y curvaría la corriente de partículas de materia oscura en un estrecho pelo denso.

Los pelos que emergen de los planetas tienen ambas "raíces": las concentraciones más densas de partículas de materia oscura en el pelo, y las puntas, donde termina el pelo. Cuando las partículas de un flujo de materia oscura pasan a través del núcleo de la Tierra, se centran en la "raíz" de un pelo, donde la densidad de las partículas es de aproximadamente mil millones de veces más que el promedio. La raíz de un pelo así debería estar a alrededor de 1 millón de kilómetros de distancia de la superficie, o dos veces más lejos que la Luna. Las partículas de flujo que rozan la superficie de la Tierra formarán la punta del pelo, alrededor de dos veces más lejos de la Tierra que la raíz del pelo.

"Si pudiéramos determinar la ubicación de la raíz de estos pelos, podríamos potencialmente enviar una sonda allí y conseguir una gran cantidad de datos sobre la materia oscura", dijo Prézeau.

Una corriente pasando por el núcleo de Júpiter produciría raíces incluso más densas: casi un billón de veces más densas que el flujo original, de acuerdo con las simulaciones de Prézeau.

"La materia oscura ha eludido todos los intentos de detección directa durante más de 30 años. Las raíces de los pelos de materia oscura serían un lugar atractivo donde mirar, teniendo en cuenta lo densas que se cree que son", dijo Charles Lawrence, jefe científico de Astronomía en JPL.

Teóricamente, si fuera posible obtener esta información, los científicos podrían utilizar pelos de materia oscura fría para trazar las capas de cualquier cuerpo planetario, e incluso deducir las profundidades de los océanos en lunas heladas.

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