Gaspar Galaz

Doctor en astrofísica de la Universidad de París y fue investigador postdoctoral de la Carnegie Institution for Science (EE.UU.). Profesor asociado del Instituto de Astrofísica de la Pontificia Universidad Católica de Chile, del cual también es su director, miembro del Centro de Astro-Ingeniería UC e investigador del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA).

En 1933, el astrónomo Fritz Zwicky midió la dispersión de velocidades radiales de las galaxias del cúmulo (o conjunto de galaxias) de Coma. Es decir, midió el promedio de las diferencias de las velocidades para las distintas galaxias del cúmulo. Los números que obtuvo lo dejaron asombrado: si las observaciones eran correctas, la cantidad de materia del cúmulo de Coma debería ser unas 400 veces la masa de las galaxias que eran visibles. Pero las velocidades radiales que obtuvo eran tan grandes, que era imposible que el cúmulo existiera como una entidad cohesionada.

Para imaginar esta situación por medio de una analogía, supongamos que va a un parque de diversiones y observa un carrusel que gira a 200 km/h, en que los caballos del carrusel están sujetos al centro que gira solo con un hilo, pero el carrusel no se rompe ni los caballos y niños salen disparados al girar.

Los resultados de Zwicky no tuvieron mucho eco en la comunidad astronómica, pero fueron la primera evidencia que la cantidad de materia del universo es mucho más de lo que vemos. Zwicky sugirió expresamente que en los cúmulos de galaxias existía una masa faltante, u "oscura", tal como él la llamó.

Cuarenta años después otro descubrimiento, esta vez mucho más contundente, entregó nueva evidencia de la existencia de materia oscura. En 1970 Vera Rubin midió la velocidad de rotación de varias galaxias espirales, entre ellas la galaxia de Andrómeda (Messier 31). Rubin encontró que las galaxias espirales giraban demasiado rápido para mantenerse estables solo gracias a las estrellas, gas y polvo que había en ellas.

Este comportamiento—comprobable hasta el día de hoy en todas las galaxias espirales— indica que éstas contendrían el doble o más masa de la que observamos. Esto es una de las pruebas más contundentes de la existencia de la materia oscura.

Dichos eventos históricos desataron en los años 70, 80 y 90 —especialmente— una fiebre por desentrañar la naturaleza de esta materia que tiene tanta gravedad como la materia visible que compone las estrellas, pero que no detectamos. Obviamente, los primeros candidatos a materia oscura fueron objetos astronómicos que son muy poco luminosos (enanas blancas, enanas café y agujeros negros), o incluso partículas exóticas.

En 1970 Vera Rubin midió la velocidad de rotación de varias galaxias espirales, entre ellas la galaxia de Andrómeda (Messier 31). Rubin encontró que las galaxias espirales giraban demasiado rápido para mantenerse estables solo gracias a las estrellas, gas y polvo que había en ellas.

Hasta hoy, todas las observaciones para probar que la materia oscura es alguno de estos objetos astronómicos, no funciona. Es decir, la materia normal de estrellas no puede, hasta ahora, explicar el movimiento observado en los cúmulos de galaxias ni la rotación de las galaxias espirales.

Por el lado de la física de partículas, tampoco se ha detectado ninguna de las partículas que serían la fuente de esta masa faltante, aunque se la busca metódicamente por medio de los grandes aceleradores de partículas, como el Large Hadron Collider (LHC) en Europa y otros experimentos como el Fermi-LAT. Este último busca emisiones de rayos gamma que dejaría la desintegración de partículas como el gravitino, uno de los muchos candidatos a materia oscura.