La materia oscura es una componente del universo, fundamental para explicar toda la casuística que se observa en la actualidad, y cuya existencia se ve soportada por multitud de observaciones a todas las escalas que hemos ido acumulando a lo largo de los últimos cien años. Pese a tener toda esa casuística observacional que apoya la existencia de esa materia oscura en el universo, a todas las escalas, aún no conocemos la naturaleza última de la partícula que conforma esa materia oscura.
Vamos a poner sobre la mesa cada una de las cosas que podría ser, al menos los candidatos de los que más se habla.
Se ha escrito un crimen y
estos son los sospechosos en busca y captura.
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Póster Detective de materia oscura
Objetos Astrofísicos Masivos de Halo Compacto, por sus siglas en inglés. Son objetos astronómicos conocidos que apenas emiten luz. Han sido prácticamente descartados, ya que al estar tan compactos generarían un efecto de lente gravitatoria que ya hubiéramos detectado.
Un agujero negro primordial es un tipo teoórico de agujero negro que no se formó debido al colapso gravitatorio de una estrella, sino a la extrema densidad del universo al inicio de su expansión.
Son en cierto sentido los candidatos más convencionales puesto que no dependen de ninguna modificación al modelo estándar, pues no requieren la introducción de una nueva partícula elemental como los WIMPs.
El modelo de materia oscura difusa propone partículas extremadamente ligeras, (10²⁶ veces menos que la masa del electrón), cuya naturaleza cuántica les da longitudes de onda enormes, de miles de años luz. Estas longitudes de onda generan interferencias constantes entre las partículas, afectando la estructura de las galaxias a gran escala en lugar de tener efectos a nivel atómico.
Se desarrolla esta teoría a partir de un problema con los quarks, las partículas que forman el núcleo de los átomos, que se soluciona introduciendo un campo cuántico nuevo que transiciona de fase, y de este campo emerge una partícula con propiedades especiales.
Es una partícula hipotética (bosón masivo acoplado al fotón del electromagnetismo predicho por muchas extensiones al modelo estándar) que podría explicar la materia oscura del universo. Se cree que tiene una masa muy pequeña y podría interactuar con la materia oscura a través de interacciones débiles. Los experimentos en el CERN y el MIT están buscando señales de su existencia.
Los neutrinos estériles son un hipotético tipo de neutrino que no interaccionan a través de ninguna de las interacciones fundamentales del Modelo Estándar excepto la gravedad.
Los W.I.M.P.s son partículas hipotéticas masivas que interactúan débilmente. Durante décadas fueron los favoritos indiscutibles para ser materia oscura pero ahora no son los únicos.
En la física de partículas, la supersimetría (SUSY) es una simetría hipotética que podría relacionar las propiedades de los bosones y los fermiones. En una teoría supersimétrica cada partícula bosónica tendría un "compañero supersimétrico" de tipo fermiónico y viceversa. Esta teoría ofrece candidatos adicionales para explicar la materia oscura.
El gravitino es una partícula hipotética predicha por la teoría de la Supergravedad (que trata de unificar todas las fuerzas fundamentales, incluyendo la gravedad).
Por otra parte, según la teoría de la supersimetría, cada partícula del modelo estándar tiene un compañero llamado supercompañero. Por ejemplo, el electrón tiene un supercompañero conocido como selectrón. En este marco, el gravitón (partícula hipotética mediadora de la fuerza gravitatoria) tiene como supercompañero al gravitino.
Los little Higgs proponen cambiar la constitución del bosón de higgs, lo que requeriría añadir ingredientes al modelo estándar, esto daría lugar a una nueva partícula, candidato de materia oscura.
Es una perturbación que está confinada en el espacio y no cambia en el tiempo. Aparecen de los mismos campos que las partículas, y si emergen de campos con las propiedades adecuadas pueden ser un candidato a materia oscura.
Los nuggets de partículas son fases exóticas de la materia. Se piensa que pueden existir partículas con interacciones que los mantengan unidos en estructuras de gran tamaño. Los nuggets de quarks son los principales sospechosos, que se pueda formar materia de quarks, una especie de super nucleones de trillones de quarks pegados; por todo lo que sabemos sobre cómo funcionan los quarks, es bastante improbable que estos nuggets puedan formarse, por lo que podrían estar hechos de otras partículas, unos quarks oscuros con su propio pegamento que pertenecerían al sector oscuro.
Es una hipótesis que dice que podría haber una cuarta dimensión en el cosmos, y que las partículas pueden moverse por esas dimensiones nuevas, si estuvieran plegadas o enrolladas, partículas que ya conocemos podrían estar moviéndose de forma invisible dentro de estas dimensiones extras y las recibiremos con más masa de lo habitual, lo que se llaman Torres de Kaluza Klein.
Materia oscura originada de modo parecido al que se han generado los bariones (que tampoco conocemos). Han podido producirse por el mismo tipo de física. Ha podido haber alguna anisotropía entre partículas y antipartículas en el universo temprano, también aplicable a la materia oscura, y así se ha generado.
Para esta sección nos hemos inspirado en el vídeo de Quantum Fracture: "MATERIA OSCURA: Todas las Cosas que Podría Ser".
Hemos puesto el foco en los WIMPs, ya que recientemente hubo una publicación de impacto, al respecto.
¿Hemos de hallado la esquiva materia oscura del universo?
