Sabemos que la materia oscura existe. Además, los científicos tendrían dificultades para explicar qué explica los efectos gravitacionales que habitualmente ven en el cosmos.
Durante décadas, los científicos han tratado de demostrar su existencia al romper protones juntos en el Gran Colisionador de Hadrones. Desafortunadamente, estos esfuerzos no han proporcionado ninguna evidencia concreta.
Por lo tanto, podría ser hora de repensar la materia oscura. Y los físicos David M. Jacobs, Glenn D. Starkman y Bryan Lynn de la Universidad Case Western Reserve tienen una teoría que hace exactamente eso, incluso si suena un poco extraño.
En su nuevo estudio, argumentan que, en lugar de materia oscura que consiste en partículas elementales que son invisibles y no emiten ni absorben luz y radiación electromagnética, toma la forma de fragmentos de materia que varían ampliamente en términos de masa y tamaño.
Tal como están las cosas, hay muchos candidatos principales para lo que podría ser la materia oscura, que van desde partículas masivas de interacción débil (también conocidas como WIMP) hasta axiones. Estos candidatos son atractivos, particularmente los WIMP, porque la existencia de tales partículas podría ayudar a confirmar la teoría de la supersimetría, lo que a su vez podría ayudar a conducir a una Teoría del Todo (ToE) que funcione.
Pero hasta ahora, no se ha obtenido evidencia que demuestre definitivamente la existencia de ninguno de los dos. Más allá de ser necesario para que funcione la Relatividad General, esta masa invisible parece contenta de permanecer invisible para la detección.
Según Jacobs, Starkman y Lynn, esto podría indicar que la materia oscura existe dentro del ámbito de la materia normal. En particular, consideran la posibilidad de que la materia oscura consista en objetos macroscópicos, que denominan "macros", que pueden caracterizarse en unidades de gramos y centímetros cuadrados, respectivamente.
Las macros no solo son significativamente más grandes que WIMPS y axiones, sino que podrían ensamblarse a partir de partículas en el Modelo estándar de física de partículas, como quarks y leptones del universo primitivo, en lugar de requerir una nueva física para explicar su existencia. WIMPS y axions siguen siendo posibles candidatos para la materia oscura, pero Jacobs y Starkman argumentan que hay una razón para buscar en otro lado.
"La posibilidad de que la materia oscura pueda ser macroscópica e incluso emerger del Modelo Estándar es antigua pero emocionante", dijo Starkman a Space Magazine, por correo electrónico. "Es la posibilidad más económica, y en vista de nuestro fracaso hasta ahora para encontrar candidatos de materia oscura en nuestros detectores de materia oscura, o para hacerlos en nuestros aceleradores, es uno que merece nuestra atención renovada".
Después de eliminar la mayoría de la materia ordinaria, incluidos los Júpiter fallidos, las enanas blancas, las estrellas de neutrones, los agujeros negros estelares, los agujeros negros en los centros de las galaxias y los neutrinos con mucha masa, como posibles candidatos, los físicos se centraron en lo exótico.
Sin embargo, la materia que estaba en algún lugar entre lo ordinario y lo exótico (parientes de estrellas de neutrones o núcleos grandes) quedó sobre la mesa, dijo Starkman. "Decimos familiares porque probablemente tengan una mezcla considerable de quarks extraños, que se fabrican en aceleradores y normalmente tienen vidas extremadamente cortas", dijo.
Aunque los quarks extraños son altamente inestables, Starkman señala que los neutrones también son altamente inestables. Pero en el helio, unido a protones estables, los neutrones permanecen estables.
"Eso abre la posibilidad de que se haya formado una extraña materia nuclear estable en el Universo temprano y que la materia oscura no sea más que trozos de materia nuclear extraña u otros estados unidos de quarks, o de bariones, que están hechos de quarks", dijo Starkman.
Tal materia oscura encajaría en el Modelo Estándar.
Este es quizás el aspecto más atractivo de la teoría de las macros: la noción de que la materia oscura, de la que depende nuestro modelo cosmológico del universo, puede demostrarse sin la necesidad de partículas adicionales.
Aún así, la idea de que el universo está lleno de una masa gruesa e invisible en lugar de innumerables partículas invisibles hace que el universo parezca un poco más extraño, ¿no?
