La materia oscura es uno de las incógnitas pendientes para los físicos. Varias hipótesis se han lanzado para explicar este fenómeno, pero hasta el momento ninguna ha sido comprobada. Ahora, tres físicos proponen que la materia oscura podría estar relacionada con una dimensión oscura, que sería invisible para nosotros. Esta idea tendría sus pilares en la teoría de cuerdas.

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El misterio de la materia oscura

Como hemos explicado en anteriores ocasiones, las galaxias giran mucho más rápido de lo que deberían. Este fenómeno impactó a los astrofísicos de mediados del siglo XX que les descubrieron, pues desafía las leyes aceptadas para la gravedad.

Al respecto, la astrofísica Vera Rubin comprobó que las estrellas en los márgenes de las galaxias viajaban tan rápido como aquellas cercanas al centro. A partir de esos datos, sugirió que nuestro conocimiento de la gravedad podría ser inexacto o que había una clase de materia invisible a los telescopios que ejercía una gran atracción. Este actor invisible que mueve las estrellas más rápido de lo que deberían se llamó materia oscura.

Desde entonces la comunidad científica se ha dividido entre quienes pugnan porque hay partículas imperceptibles que solo notamos por su atracción gravitatoria (materia oscura) y quienes afirman que las leyes de la gravedad descritas por Newton deben ser corregidas (la llamada dinámica newtoniana modificada).

¿La teoría de cuerdas podría explicar la materia oscura?

Ahora se ha agregado un tercer candidato a estas dos posibilidades. Un artículo publicado en el repositorio ArXiv, elaborado por los físicos españoles Irene Valenzuela y Miguel Montero, así como el físico iraní-estadounidense Cumrun Vafa, postula que podría existir una dimensión oscura de donde surge la materia oscura.

Aunque el artículo fue publicado hace dos años, solo hasta ahora ha atraído tracción entre la comunidad científica a partir de un artículo de divulgación publicado en la revista Quanta. La propuesta de estos tres científicos se basa en la teoría de cuerdas.

Surgida en los años setenta del siglo XX, la teoría de cuerdas ha sido una popular propuesta para unificar la mecánica cuántica y la relatividad. (En este artículo explicamos en mayor detalle los retos para unir estas dos teorías). A grandes rasgos, mientras que la mecánica cuántica explica con eficiencia el reino de las partículas elementales, la relatividad sirve a la perfección para describir los fenómenos de los grandes objetos del universo.

Para unir estas ideas hasta ahora incompatibles, la teoría de cuerdas supone que todas las partículas están compuestas de cuerdas microscópicas. Las vibraciones de estas cuerdas formarían toda la materia que conocemos.

La materia oscura respondería a dimensiones invisibles, según la teoría de cuerdas. Foto: ESA | Archivo

Para funcionar, la teoría de cuerdas propone que hay varias dimensiones que no podríamos percibir. Según los autores de este artículo, estas dimensiones imperceptibles para los humanos podrían explicar la materia oscura.

Estos científicos especulan que la materia oscura sería concretamente el efecto de gravitones oscuros; el gravitón es una partícula hipotética que sería responsable de transmitir la gravedad entre objetos.

Estos gravitones de otras dimensiones no serían visibles, pero sí podrían dejar una huella detectable bajo ciertas circunstancias. El problema es que estas partículas operarían en distancias extremadamente cortas, apenas más grandes que la longitud de Planck, que es la distancia más corta que puede haber en el espacio.

Esto impide que, de momento y con los laboratorios actuales, se pueda comprobar empíricamente la teoría de la dimensión oscura.

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