miércoles, 29 de junio de 2016

01:02:00
Simone Valesini / La Repubblica

En septiembre pasado, el observatorio Ligo ha hecho uno de los descubrimientos más importantes de la físicamonderna. Trabajando en conjunto con colegas del observatorio europeo Virgo (con sede en Italia), los científicos han demostrado la existencia de las ondas gravitacionales, lo que confirma las predicciones y cálculos de Albert Einstein, y abren la puerta a un nuevo método de investigación con el que estudiar la naturaleza del Universo. ¿Imposible hacer más que esto en una sola vez, ¿verdad? Sin embargo, hay quienes piensan que Ligo podría haber hecho literalmente jackpot, al no sólo descubrir las ondas gravitacionales, sino también mediendo, por primera vez, las señales que vienen directamente de la materia oscura. Lo sostienen investigadores del equipo de la Universidad Johns Hopkins, según el cual las señales registradas por el Ligo podrían haber sido producidas por un par de agujeros negros primordiales: objetos celestes jamás observados hasta la fecha, que podrían representar la respuesta al misterio de la materia faltante en nuestro universo.

La primera pista es antigua. En 1933, cuando el físico checo Fritz Zwicky descubrió una incongruencia observar el cúmulo de galaxias más cercano: el cúmulo de Coma. Zwicky calculó la masa necesaria para mantener unidas las galaxias que forman parte de ella, y comparó el resultado con la suma de las masas de las galaxias individuales estimadas observando su luminosidad. Completado los cálculos, los dos resultados eran tan diferentes que el físico quedí convencido de que debía faltar algo. Una masa misteriosa, invisible, que ayudaba a mantener unido el cúmulo galáctico, y que rebautizó "la materia oscura". (Crédito: NASA)(Ver también Brian Schmidt: "La materia oscura no interactúa sino que pasa a través de todo")(Más fotos en Facebook)

Para entender de qué hablan los investigadores hay que retroceder un paso. En el último siglo, la física ha hecho grandes avances en el estudio del universo, pero al progresar los descubrimientos, la mayoría de los científicos se daban cuenta de que estaban frente a una embarazosa verdad: no encontramos casi el 90% de la materia que debiera rodearnos, de acuerdo con el modelo cosmológico estándar, el del Big Bang. La única solución, para no desechar todo lo que sabemos sobre el origen de nuestro Universo, es que hay un tipo de materia con una misa y una atracción gravitacional (como la tradicional) imposible de detectar, ya que no emite radiaciones electromagnéticas (y por lo tanto es invisible para los telescopios).

Es aquí donde entra en juego el descubrimiento de Ligo de septiembre. Las ondas gravitacionales observadas serían, de hecho, producto de la fusión de dos agujeros negros, cuya masa los investigadores fueron capaces de determinar: respectivamente, 36 y 29 veces la de nuestro sol. Hay un pero: su tamaño es más pequeño que el de un agujero negro tradicional, y demasiado menor como para hablar de los agujeros negros súper masivoss, como los que supuestamente están en el centro de las galaxias. ¿De qué se trata entonces? Para los científicos del Ligo sigue siendo un misterio intrigante, una de las muchas interrogantes que se van a averiguar en la nueva ola de investigaciones astronómicas abierta por las ondas gravitacionales.

Los investigadores de la Universidad Johns Hopkins, sin embargo, creen que ya tienen una respuesta. De acuerdo con sus cálculos, publicados en la revista Physical Review Letters, las divisiones de los cuerpos celestes observados por el Ligo observar son perfectamente compatibles con los de los dos agujeros negros primordiales y en particular, en el caso de que estos cuerpos celestes, representan la materia oscura faltate en el universo.

Los agujeros negros primordiales son candidatos óptimos. Son cuerpos celestes extremadamente densos, formados en el nacimiento de nuestro universo no por el colapso de una estrella (como sucede con los negros agujeros tradicionales), sino por estos gases presentes durante los primeros momentos que siguieron al Big Bang. Teniendo todas las características de un agujero negro, no serían detectables por la radiación electromagnética (los agujeros negros sí la capturan), y habiendo nacido al comienzo de la historia del Universo es difícil predecir su presencia y cantidad. Al igual que sucede con la materia oscura. 

Por lo tanto, el descubrimiento del Ligo podría ser incluso más importante de lo que pensamos, si la hipótesis propuesta en el nuevo trabajo se confirma en el futuro. Son los mismos investigadores de la John Hopkins los que nos recuerdan que su hipótesis es sólo una hipótesis. "No estamos diciendo que ésta es la materia oscura", explica Marc Kamionkowski, uno de los autores de la nueva investigación. "Y ni siquiera nos atreveremos a afirmar que las cosas sean realmente así. La nuestra por ahora no es más que una hipótesis intrigante".