La materia oscura no debe ser confundida con la energía oscura ni con la antimateria.
La energía oscura, como energía que es, permea el universo conocido, mientras que la materia oscura se encuentra de manera puntual, formada por partículas.
La antimateria es materia con carga opuesta a la de la materia bariónica (básicamente, átomos y sus subpartículas). Responde ante las cuatro fuerzas fundamentales; fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil, electromagnetismo y gravedad.
La materia oscura es un tipo de materia que no responde al electromagnetismo ni a la fuerza nuclear fuerte, ni a la nuclear débil. Es virtualmente indetectable de forma directa. De hecho, solo sabemos de su existencia por la fuerza gravitatoria que ejerce "algo" sobre grandes cuerpos celestes, como galaxias y agrupaciones de las mismas y por irregularidades en la radiación de fondo de microondas. En ella hay interacciones débiles con fotones, que no son propias de la materia común o bariónica.
Los estudios de la densidad crítica del universo, le han calculado unos cinco protones por metro cúbico, y con la materia visible no se cubre ni de lejos esa cantidad. El movimiento de galaxias y las irregularidades de la radiación de fondo de microondas predicen que hay 6 veces más materia de la detectable. Se estima que hasta un 23% es materia oscura. Para haceros una idea, los átomos, que en la realidad en la que nos movemos lo son todo, sólo suponen un 4% de la materia estimada total en el universo.
Esta materia oscura se subdivide "grosso modo" en materia oscura caliente y materia oscura fría.
La primera estaría formada por partículas que se mueven a gran velocidad, como los neutrinos, cuya principal fuente de emisión son las estrellas, y que nos atraviesan a cada segundo.
De hecho, los neutrinos, lo atraviesan todo, ya que apenas interactúan con la materia. Se necesitaría un bloque de plomo de un año luz de longitud (9.4 billones de kilómetros), para que un neutrino se topase con uno de los átomos de plomo.
No obstante, esa velocidad relativista implica también muy poca masa, por lo que se cree que la mayor parte de materia oscura, es fría. Esta materia oscura la conformarían partículas muy masivas, casi inertes y difícilmente detectables. De hecho algunos científicos creen que la materia oscura fría podría hallarse a la temperatura de 0 Kelvin, el cero absoluto, lo que significa que las partículas que la formen no vibrarían ni se desplazarían. Eso ayudaría a su camuflaje en gran medida. Para este tipo de materia oscura fría, ver WIMPs y MACHOs.
Hay teorías que postulan que la materia oscura no sería nada de eso, sino partículas bien conocidas. En concreto átomos de hidrógeno y helio distribuidos por el espacio en lo que se conoce como gas interestelar e intergaláctico. Solo que mucho más abundante de lo que se creía. Este gas es difícilmente detectable teniendo tan poca agitación atómica. (1)
E incluso, algunos científicos piensan que la materia oscura no existe, que sería efecto de una polarización de la gravedad del vacío cuántico. (2)
Explicado de manera llana, resulta que en el vacío "absoluto" por el principio de incertidumbre de Heisenberg, aparecen y desaparecen pares materia-antimateria. Si la antimateria no se diferenciase de la materia solo por la carga sino también por ser repelida y no atraída por la gravedad, se podría explicar el movimiento y la fuerza gravitatoria de las galaxias -que piden a gritos la existencia de más materia de la que se ve-.
Aparecen dipolos constantes en el vacío de antimateria antigravitacional no orientados. Si aparece un campo electromagnético, puede orientar y estabilizar esos dipolos, por lo que las galaxias podrían ordenar un campo de antimateria que mantuviese las estrellas en cohesión, sin desestructurarse, y a los grupos de galaxias unidos.
Así se satisface la explicación de la existencia de grandes estructuras en el universo, imposibles de recrearse solo con materia común bariónica.
La antimateria que aparece y desaparece constantemente en el vacío, sería un pegamento que aportaría virtualmente esa masa o densidad de energía necesarias en el total del universo, por lo que la materia oscura dejaría de tener sentido.
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