Físicos proponen buscar la materia oscura en la Tierra

Los físicos de la Universidad de Columbia (EEUU) han propuesto dos nuevos métodos para rastrear la materia oscura que se basan en analizar pequeñas perturbaciones gravitacionales de los datos recolectados durante los últimos 20 años en la Tierra.

En la astrofísica se cree que la materia oscura —que no se debe confundir con la energía oscura— constituye el 27% de toda la masa del universo. Sin embargo, hasta el momento no se ha podido detectar y no es nada más que un concepto que pretende explicar las fluctuaciones que se detectan en el campo gravitacional de objetos supermasivos en el espacio, como las estrellas, las galaxias o los sistemas solares.

Se le llama oscura no por el color, sino porque es imposible de ver, al menos en la actual etapa de desarrollo científico. La materia oscura no participa en interacciones electromagnéticas para poderla detectar con los radares modernos, ni tampoco refleja la luz para verla con telescopio.

Los astrofísicos, sin embargo, necesitan saber más sobre la materia oscura para que sea incluida en el llamado modelo estándar de la física, con el que se aspira a explicar y catalogar toda la materia, las fuerzas y las energías que la controlan a un nivel de partículas fundamentales. Elaborado en los años 70, el modelo estándar es hoy en día la explicación más científicamente plausible sobre cómo funciona el universo.

Relojes atómicos para detectar la materia oscura

Una de las teorías defiende que la materia oscura no se distribuye de manera equitativa por el espacio, sino que existe en forma de grumos de partículas ligeras, como ocurre en un pastel. Se cree que cuando la Tierra pasa por estos grumos, las propiedades básicas de la materia cambian de tal forma que los instrumentos sensibles pueden detectarlos.

Hasta ahora, para buscar la materia oscura se utilizaban relojes atómicos. Colocados en la órbita terrestre o en diferentes partes del sistema solar, estos relojes están perfectamente sincronizados entre ellos gracias a la red de GPS. Los investigadores opinan que las diferencias detectadas entre estos relojes permitirán detectar los defectos topológicos del espacio y las aceleraciones anómalas causados por esos grumos de materia oscura.

Detectar las aceleraciones anómalas para detectar la materia oscura

En su reciente artículo, los físicos de la Universidad de Columbia Rees L. McNally y Tanya Zelevinski proponen dos nuevos métodos para encontrar rastros de materia oscura: gracias a los detectores gravitacionales y a los detectores de ondas gravitacionales.

«Aquí mostramos cómo se puede medir la aceleración anómala utilizando acelerómetros superconductores y demostramos que 20 años de datos de archivo de la red de Servicios Internacionales de Geodinámica y Marea Terrestre (IGETS) se pueden utilizar para establecer nuevos horizontes en estos modelos», afirma el estudio.

Los detectores gravitacionales del Servicio Internacional de Geodinámica y Marea Terrestre están ubicados por todo el planeta y se utilizan para investigaciones geológicas. Los archivos de IGETS conservan datos de más de 20 años de trabajo del Servicio, que pueden ser útiles para buscar la materia.

Por su parte, las ondas gravitacionales son ondulaciones del espacio-tiempo que se forman por enormes impactos en el espacio. Por primera vez fueron detectados en 2017 en el marco del proyecto LIGO en EEUU.

El interferómetro láser del observatorio LIGO en Hanford (EEUU), uno de los instrumentos científicos de mayor precisión del mundo, captó las ondas gravitatorias. El hito fue tal que la Real Academia de Ciencias Sueca lo definió como el descubrimiento del año y otorgó el premio Nobel a los responsables del experimento. Los datos de este proyecto también pueden ser analizados con el propósito de detectar la materia oscura.

En lo que respecta al uso práctico de finalmente encontrar la materia oscura, los autores llaman a no apresurarse: «Primero debemos entender qué es la materia oscura y luego, quizá, encontraremos cómo utilizarla».

Sputnik

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