En aquesta fitxa es presenten les diferents pistes que porten a la hipòtesi de la matèria fosca, així com diverses propostes que s'han fet per intentar dilucidar-ne la seva naturalesa.
Clic per engrandir. Ningú no sap què és la matèria fosca, però aquesta forma invisible de matèria constitueix aproximadament una quarta part de l'Univers. Crèdit: Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA. La matèria fosca és un concepte molt important en la cosmologia i l'astrofísica modernes. Aquest fitxer presentarà tots els problemes que s'agrupen sota el nom de matèria fosca.
En primer lloc, en una sèrie d'objectes astrofísics, els moviments observats són diferents dels esperats en teoria, quan s'intenta deduir-los de l'acció gravitatòria de les masses observades, tot passa com si hi hagués una densitat de massa invisible.
A continuació, el model estàndard de formació de grans estructures a l'Univers, que explica d'una banda com les galàxies i els cúmuls de galàxies es formen, i d'altra banda les propietats de la radiació còsmica de fons, només permeten tenir en compte les observacions a condició que l'univers conté una gran quantitat de massa en una forma diferent de la matèria ordinària.
Finalment, la cosmologia en general aporta informació crucial sobre el contingut de l'univers, ja sigui a través de l'estudi de la seva geometria o de la seva història. Els resultats indiquen clarament que l'univers conté més matèria de la que es veu.
Clic per engrandir. Existeix la matèria fosca? Crèdit: Sloan Digital Sky Survey Team, NASA, NSF, DOE
La matèria: un enigma en astrofísica i cosmologia
Aleshores sorgeixen diverses preguntes: “Existeix realment aquesta matèria fosca? I si és així, què és? Si no, d'on provenen els problemes que acabem d'esmentar?"
Seria satisfactori resoldre aquests tres problemes alhora, i l'ús d'un terme comú matèria fosca té almenys el mèrit psicològic de mantenir aquesta esperança, però cal admetre que aquest objectiu encara no s'ha assolit. A més, no es tracta d'un pur reconeixement del fracàs, perquè l'existència d'aquests problemes de matèria fosca ha motivat un gran nombre d'investigacions que han donat lloc a importants descobriments en astrofísica i cosmologia.
En aquest dossier, començarem presentant les diverses pistes que condueixen a la hipòtesi de la matèria fosca. A continuació, presentarem diverses propostes que s'han fet per intentar respondre a la pregunta "de què està feta aquesta matèria fosca?". Finalment, parlarem d'alguns dels molts experiments que podrien donar algunes respostes a aquesta pregunta.
Veure: