Desde el descubrimiento realizado por la astrónoma Vera Rubin en 1977, las observaciones astronómicas han proporcionado una gran cantidad de evidencias que sugieren la existencia de un componente misterioso en el universo: la materia oscura. A pesar de no poder observarla directamente, sabemos de su existencia debido a los efectos gravitacionales que ejerce sobre la materia visible, lo que ha sido confirmado a través de diversas técnicas y escalas de observación.
La materia oscura, como su nombre indica, no interactúa con la luz, lo que hace que no podamos verla con telescopios o detectores convencionales. Sin embargo, su influencia gravitacional sobre las estrellas y otros cuerpos cósmicos es innegable. La materia visible, o materia normal, está compuesta por las partículas conocidas en el modelo estándar de física de partículas, como átomos y moléculas, y constituye todo lo que podemos observar, desde planetas hasta estrellas. En contraste, la materia oscura interactúa principalmente a través de la gravedad, pero su naturaleza exacta sigue siendo un misterio.
Uno de los hallazgos más significativos que apuntan a la existencia de la materia oscura ocurrió en 1977, cuando Vera Rubin observó las velocidades de rotación de las estrellas en galaxias espirales. Según las leyes de la gravitación de Newton, las estrellas más alejadas del centro de una galaxia deberían moverse a menor velocidad, ya que la mayor parte de la masa se encuentra cerca del centro. Sin embargo, Rubin descubrió que las estrellas más distantes se movían a velocidades constantes, lo que solo podía explicarse si había una cantidad significativa de masa no visible, es decir, materia oscura. Este hallazgo marcó el primer paso hacia la aceptación de que la materia oscura constituye una gran parte del universo.
A nivel de cúmulos de galaxias, otro tipo de evidencia surge del fenómeno conocido como «lente gravitacional». Según la teoría de la relatividad general de Einstein, los objetos masivos curvan la luz que pasa cerca de ellos. Al observar cómo la luz de objetos distantes se desvía al pasar cerca de un cúmulo de galaxias, los astrónomos pueden estimar la cantidad de masa presente en el cúmulo. Sorprendentemente, estos estudios han mostrado que solo una pequeña fracción de esa masa es visible, lo que sugiere que el resto es materia oscura.
Por último, el fondo cósmico de microondas, una radiación relicta del universo primitivo, también respalda la existencia de la materia oscura. Esta radiación, que se originó cuando el universo tenía unos 400.000 años, lleva información crucial sobre la distribución de la materia en los primeros momentos de la formación de estructuras cósmicas. Al analizar las características de esta radiación, los científicos concluyen que la materia oscura debe constituir más del 80% de la materia total del universo.
Todas estas pruebas, obtenidas mediante observaciones a escalas galácticas, de cúmulos de galaxias y cosmológicas, coinciden en la misma conclusión: la materia oscura existe y representa una gran parte del contenido del universo. Sin embargo, su naturaleza sigue siendo uno de los mayores enigmas de la cosmología moderna.
Conclusión
Aunque la materia oscura sigue siendo un misterio, las evidencias a su favor son abrumadoras. Desde la rotación de las estrellas en las galaxias hasta las mediciones precisas de la radiación cósmica de fondo, cada nuevo hallazgo refuerza la idea de que existe una forma de materia que no podemos ver pero cuya influencia es fundamental para comprender la estructura y el comportamiento del universo. La investigación continúa, y se espera que en el futuro podamos descubrir más sobre este componente fundamental del cosmos.