A- ~ 1 miligramo (11%) B- si la hay, hay muuuy poca (50%) C- ~ 1 microgramo (21%) D- ~ 10 gramos (18%)
Solución: B- Si la hay, hay muuuy poca
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| Detalle de la distribución de materia oscura obtenida con la simulación EAGLE. Como vemos, dentro de estos halos (pegotes gordos) hay galaxias (materia visible, ver zoom). Crédito: http://icc.dur.ac.uk/Eagle/ |
Estoy con vosotros en que la respuesta a esta pregunta es un tanto... vaga. Pero hay tanto que desconocemos de la materia oscura que la respuesta más probable es que, si la hay, seguramente habría muy muy poca. Lo único que estamos casi seguros de saber es que necesitamos más materia en el Universo de la que vemos (que emite radiación electromagnética, ya sea luz visible, infrarroja, microondas, etc). A esta "materia" se le ha llamado materia oscura y la necesitamos para explicar aspectos como la forma que tienen de rotar las galaxias espirales o la manera en que se mueven y agrupan éstas en cúmulos y supercúmulos de galaxias. Aunque, si os soy sincero, ni esto es seguro. Hay teorías como MOND (Modified Newton Dynamics) que proponen modificaciones de las leyes de la física para explicar el Universo que nos rodea sin tener que "inventarnos" esta materia oscura. Sin embargo, la teoría más aceptada hoy día es aquella que propone que nos encontramos en un Universo en el que la materia oscura fría (que se mueve lentamente y no "choca" con nada, efectivamente, nos atravesaría sin darnos cuenta) supone el ~ 21% de todo el Universo. Esta materia oscura se agruparía formando halos (estructuras "esféricas") dentro de los cuales encontaríamos las galaxias y los cúmulos de éstas (ver imagen). Así, con la ayuda de esta materia oscura, podemos explicar la formación galáctica y la dinámica de galaxias con las leyes de la física actuales, sin modificarlas. Una de las formas más aceptadas para estos halos de materia oscura (Navarro, Frenk y White) sugiere que en la vecindad solar la densidad de materia oscura debe ser ~ 0.000000000000000000002 kg/m3 (2x10-21 kg/m3), o lo que es lo mismo 2 gramos en todo el volumen que ocupa la Tierra. Es decir, que de haber algo de materia oscura en vuestra cocina, creedme si os digo que habría muy muy poca.
¿Sabías qué?
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| Esquema ilustrativo de los filamentos de materia oscura (rojo) que se pueden formar a consecuencia del movimento de un planeta (azul) dentro de un fluido de materia oscura. Adaptado de Prézeau 2015. |
Algunos esfuerzos de astrofísicos profesionales se han centrado en encontrar indicios de materia oscura en nuestro Sistema Solar. Sin embargo, tal y como os podéis imaginar por los números anteriormente expuestos, predichos por modelos cosmológicos, la cantidad de materia oscura en nuestro Sistema Solar sería tan pequeña que no afectaría en absoluto los movimientos de los planetas. Así, Read et al. 2014, propuso que en una esfera centrada en el Sol y que llegara hasta la Tierra, habría tan sólo 2x1012 kg (equivalente a una montaña) de matería oscura. Para ello analizó cómo se mueven las estrellas más cercanas a nuestro Sol. Xu y Siegel, en 2008, propusieron que los planetas al moverse alrededor del Sol podrían "capturar" cierta cantidad de materia oscura en su movimiento. Así, en el volumen anteriormente citado, en lugar de una montaña, podría albergar el equivalente a un asteroide en materia oscura, haciendo su detección directa algo más factible. Especialmente llamativo es el trabajo de Prézeau en 2015, sugiriendo que, efectivamente, la Tierra y demás planetas pueden capturar materia oscura y acumularla en forma de filamentos en dirección opuesta a su movimiento (ver imagen). El autor encontró que, en el caso particular de la Tierra, la mayor densidad se encontraría aproximadamente a un millón de kilómetros de ésta y con un valor que podría provocar cambios en la gravedad detectables. ¿Podremos hablar en breve de la primera detección de materia oscura en el Sistema Solar?
Para más información:
1- "A Universal Density Profile from Hierarchical Clustering", 1997, Navarro, J.F.; Frenk, C.S.; White, S.D.M. ApJ, 490, 493.
2- "The local dark matter density", 2014, Read, J.I. Journal of Physics, 41, 6.
3- "Dark Matter in the Solar System", 2008, arXiv:astro-ph.
4- "Dense Dark Matter Hairs Spreading Out from Earth, Jupiter, and Other Compact Bodies", 2015, Prézeau, G. ApJ, 814, 122.
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