Por varias décadas, el movimiento irregular de las galaxias ha sido uno de los principales misterios para los astrofísicos. Actualmente, hay dos grandes competidores para este fenómeno: la materia oscura, por un lado, y la dinámica newtoniana modificada (Mond, por sus siglas en inglés), por el otro. Sin embargo, un nuevo estudio señala que esta última hipótesis podría tener los días contados.

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¿Qué es la materia oscura y qué es la dinámica newtoniana modificada?

A mediados del siglo XX ocurrió uno de los descubrimientos más extraños de la astronomía: las galaxias giraban mucho más rápido de lo calculado. Según explica Tonatiuh Matos en ¿De qué está hecho el universo? (FCE, 2004), el fenómeno fue apreciado por primera vez por los físicos Jan Oort y Fritz Zwicky. Este último propuso que probablemente en las galaxias actuaba una clase de materia no detectada.

Años más tarde, la científica Vera Rubin señaló que las estrellas en las orillas de las galaxias giraban a la misma velocidad que aquellas ubicadas cerca del centro. Esta observación se oponía a la teoría actual de la gravedad, que indica que las estrellas deberían moverse más lentamente a medida que se alejan del centro de la galaxia.

Cúmulo Cl 0024+17, donde es patente el efecto de la materia oscura. Foto: NASA

Para explicar este fenómeno los científicos han propuesto dos principales teorías:

La materia oscura
La dinámica newtoniana modificada

La primera teoría, la materia oscura, postula que en las galaxias hay una clase de materia que emite luz, no interactúa con el resto de la materia y, por lo tanto, no puede ser vista por nuestros telescopios. Solamente podemos apreciar la gravedad en los grandes conjuntos de estrellas.

Del otro lado, los científicos han propuesto modificar la teoría clásica de la gravedad, elaborada por Newton. La dinámica newtoniana modificada (Mond) sería una revisión que descartaría la existencia de partículas invisibles que no interactúan con la materia conocida.

Para no pocos científicos, esta último teoría tenía grandes rasgos a favor, pues no requiere descubrir una nueva clase de partícula. Según la biógrafa Ashely Jean Yeager, en el libro Bright Galaxies, Dark Matter and Beyond (MIT, 2021), la propia Vera Rubin se inclinó por una modificación de la teoría de la gravedad newtoniana.

Se tambalea la teoría Mond

En la última década, la evidencia se había inclinado ligeramente hacia la teoría Mond y cada vez más astrofísicos la proponían como la mejor explicación al movimiento errático de las galaxias. Sin embargo, nuevos estudios harían tambalear la dinámica newtoniana modificada.

La posible última estocada ha llegado a través de un artículo elaborado por los científicos Mariia Khelashvili, Anton Rudakovskyi y Sabine Hossenfelder. En el estudio publicado en el repositorio ArXiv, se señala que la evidencia a favor de la teoría Mond podría no ser tan relevante como se pensaba.

Tras revisar los datos de 150 galaxias, los científicos analizaron en qué casos aplicaba mejor la teoría Mond y en qué casos resultaba mejor como explicación la materia oscura. En este análisis los científicos encontraron un patrón: cuando “encaja” mejor la teoría Mond es porque hay menos datos disponibles y menos parámetros que fueron tomados en cuenta.

Dicho de otro modo: cuando hay más información, la materia oscura se alza siempre como la explicación más eficiente. Al respecto, los autores escribieron:

Nuestros resultados muestran una preferencia por el perfil de materia oscura central con factores Bayes altos en una fracción sustancial de galaxias. Curiosamente, Mond suele ser el preferido de aquellas galaxias que carecen de datos precisos sobre la curva de rotación.

El artículo, que aún no ha sido sometido a revisión por pares, concluye que entre las dos teorías habría una clara candidata superior: “nuestro análisis se inclina a favor de la materia oscura”.

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