En aquest dossier 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 naturalesa.
Hem vist, a les pàgines anteriors, diverses pistes més o menys coherents que indiquen que l'Univers conté matèria fosca. Intentem reunir el que creiem que sabem sobre les propietats de la matèria fosca.
Clic per engrandir. La matèria fosca al centre de la nostra galàxia, però quina és la seva naturalesa? Crèdit: NASA
Quantitat de matèria fosca
La cosmologia ens diu que la composició de l'Univers seria aproximadament (les xifres s'han de prendre amb pinces, el 73% d'avui, molt bé podria ser el 80% o el 60% demà):
Un 73% d'energia fosca (per exemple una constant cosmològica);
El 27% del material es distribueix de la següent manera;
23% de material no bariònic,
4% de matèria bariònica.
L'estudi dels cúmuls de galàxies indica que el 90% de la seva massa es troba en una forma invisible. L'estudi de les mateixes galàxies indica que la gran majoria de la seva massa també es troba en forma invisible.
Distribució de la matèria fosca a l'espai: cúmuls de galàxies
L'observació dels cúmuls de galàxies permet demostrar que la matèria fosca es distribueix d'una manera menys concentrada i més extensa que la matèria ordinària.
Simulacions numèriques: cúmuls de matèria fosca?
L'emergència de la informàtica ha permès disposar d'una nova eina per estudiar l'Univers: les simulacions numèriques. Fent hipòtesis sobre les propietats de l'Univers primordial, podem simular la seva evolució fins a l'actualitat segons les lleis de la física, i comparar amb el que realment observem. Així, les simulacions permeten trobar la distribució de la matèria fosca al voltant dels cúmuls de galàxies. Aleshores permeten anar una mica més enllà de la comparació "simple" amb les observacions.
Efectivament, aquestes simulacions indiquen que a petita escala, la matèria fosca tendiria a formar grumolls, amb masses individuals que van des de la Terra fins a la d'una galàxia. La matèria fosca seria una massa de pastís que abasta cúmuls de galàxies, que conté multitud de petits grumolls. Això encara es debat àmpliament a la comunitat científica fa deu anys, però si es confirma, podria tenir conseqüències importants en les perspectives de detecció indirecta de matèria fosca (vegeu més avall). Aquí teniu algunes imatges d'aquestes simulacions d'un dels gurus del camp, Ben Moore, que va desenvolupar granges d'ordinadors específicament dedicats a aquest tipus de problemes.
Conclusió
És bastant tranquil·litzador veure que aquestes pistes d'origen diferent convergeixen cap a la mateixa conclusió, i és temptador concloure que efectivament es tracta del mateix problema en els tres casos, és a dir, que l'Univers conté una gran quantitat de massa en una forma que no es pot veure. Però això planteja una nova pregunta: quina és la naturalesa d'aquesta matèria fosca?
Capítol anterior: 5 Les galàxies
Capítol següent: 7 Els candidats
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquí pots deixar el teu comentari