Materia oscura y las estructuras del universo

La materia oscura es un tipo de materia hipotética que no puede ser detectada ya que por sus propiedades no emite luz ni radiación electromagnética, pero que se supone existe ya que hay fenómenos observables en el universo que no pueden ser explicadas solamente con el concepto de materia detectable. Esos fenómenos incluyen la curvatura de la luz y el efecto gravitatorio sobre masas enormes como las galaxias.

La primera prueba comprobable de la posible existencia de la materia oscura fue hecha por el astrofísico Fritz Zwicky, del Instituto Caltech, en 1993. Él observó el cúmulo de galaxias Coma, estimando su masa de dos maneras: la primera, observando la materia visible que emite luz y con el brillo total del cúmulo; la segunda, observando el movimiento de las galaxias cercanas a su borde (el movimiento de estas galaxias está influenciado enormemente por el efecto gravitatorio que ejercen las demás estrellas y la masa sobre ellas). Comparó ambos resultados y observó que en realidad existe unas 400 veces más materia de la que se puede observar.

Otra prueba comprobable se posa sobre las investigaciones de Vera Rubin, una astrónoma del Carnegie Institution of Washington. Ella observó mediante el uso de un espectógrafo altamente sensible (un aparato que sirve para medir la curva de velocidad de galaxias espirales), que las estrellas en los extremos de las galaxias giran aproximadamente a la misma velocidad angular que las estrellas cercanas al centro de la galaxia. Cabe notar que la velocidad angular es la velocidad a la que cambia el ángulo de un objeto que gira en forma de rotación, tal y como giran los CD’s.

Para que las estrellas de los extremos tengan la misma velocidad angular que las cercanas al centro es necesario que la galaxia tenga una densidad muy alta (mientras menos densa, más difícilmente será que las estrellas de los extremos se muevan por acción de la rotación de la galaxia). Observaciones posteriores demostraron que la densidad aparente de una galaxia no concuerda con la velocidad angular de las estrellas de los extremos, por lo que se supone que las galaxias están compuestas en más de un 70% de materia oscura.

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