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¿Qué es la materia oscura?

Al ajustar un modelo teórico de la composición del universo al conjunto combinado de observaciones cosmológicas, hemos llegado a la conclusión de que el universo se compone de 68% de energía oscura, 27% de materia oscura y 5% de materia normal. 

Esta imagen muestra la distribución de materia oscura, galaxias y gas caliente en el núcleo del cúmulo de galaxias en fusión Abell 520. El resultado podría presentar un desafío a las teorías básicas de la materia oscura.

¿Qué es la materia oscura?

Estamos mucho más seguros de lo que no es la materia oscura que de lo que es. Primero, está oscuro, lo que significa que no está en forma de estrellas y planetas lo que vemos. Las observaciones muestran que hay muy poca materia visible en el universo para constituir el 27% requerido por las observaciones. En segundo lugar, no tiene la forma de nubes oscuras de materia normal, materia formada por partículas llamadas bariones. Lo sabemos porque podríamos detectar las nubes bariónicas por su absorción de la radiación que las atraviesa. En tercer lugar, la materia oscura no es antimateria, porque no vemos los rayos gamma únicos que se producen cuando la antimateria se aniquila con la materia. Finalmente, podemos descartar grandes agujeros negros del tamaño de una galaxia basándonos en la cantidad de lentes gravitacionales que vemos. Las altas concentraciones de materia desvían la luz que pasa cerca de ellos desde objetos más alejados.
Abell 2744: El cúmulo de Pandora
Una de las colisiones más complicadas y dramáticas entre los cúmulos de galaxias jamás vista se captura en esta nueva imagen compuesta de Abell 2744. El azul muestra un mapa de la concentración de masa total (principalmente materia oscura).

Sin embargo, en este punto, todavía hay algunas posibilidades de materia oscura que son viables. La materia bariónica todavía podría formar la materia oscura si estuviera atada en enanas marrones o en trozos pequeños y densos de elementos pesados. Estas posibilidades se conocen como objetos halo compactos masivos. Pero la opinión más común es que la materia oscura no es bariónica en absoluto, sino que está formada por otras partículas más exóticas como axiones o WIMPS (partículas masivas de interacción débil).

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