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lunes, 18 de abril de 2011

Misterio : Materia Oscura



Realmente éste tipo de materia es muy compleja de explicar, sino más bien se lo puede hacer mediante evidencias.

Hay una fuerte evidencia, creada por gran variedad de observaciones, de la existencia de gran cantidad de materia oscura en el universo. Éste término, alude a materia cuya existencia no puede ser detectada mediante procedimientos asociados a la luz ya que no emiten ni absorben radiaciones electromagnéticas ni interaccionan con ella produciendo efectos secundarios observables. Éste tipo de materia solamente emite efectos gravitacionales.

Otra evidencia de la presencia de la materia oscura, viene de observaciones del movimiento de galaxias y gas caliente en cúmulos presentes en galaxias. Ninguna de éstas observaciones nos da la certeza de que existe, pero es muy probable de que exista.

En resumen, no todo lo que existe en el universo es visible. Los astrónomos solamente pueden ver de manera directa aquellos objetos que emiten luz o otro tipo de radiación electromagnética. Otros objetos, pueden verlos indirectamente como por ejemplo:

-Planetas en otras estrellas: Evidentemente, existen otros planetas en estrellas que se encuentran más allá del Sol. Se encuentran cuando una estrella viene acompañada de un planeta gigante, cuando dos cuerpos giran en torno a un centro común. Para una persona que intente observar la Tierra, el planeta no se ve directamente ya que no emite luz; además, cualquier cámara es ciega a objetos poco luminosos cercanos a una fuente de luz muy intensa. Éstos planetas se encuentran mediante el efecto de Doppler (aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo entre la fuente, el emisor y/o el medio).
Otra forma de detectar éstos planetas es por la radiación infrarroja que éstos pueden emitir si su temperatura es lo suficientemente elevada.



-Estrellas enanas marrones: En el proceso de formación de las estrellas, quizás algunas no alcanzan la masa suficiente para comenzar las reacciones que se producen en su centro. Como no brillan, son muy difíciles de observar como un planeta gaseoso gigante. Éstas estrellas tienen una masa inferior a 80 veces la masa de Júpiter.



-Agujeros negros: Es una región del espacio con tanta masa concentrada en un punto que ningún objeto, ni luz puede escapar de su atracción gravitacional.  Ésto se puede entender con éste ejemplo: si en la Tierra tiramos un objeto hacia arriba, la gravedad lo atrae hacia su centro y regresa a la superficie; sin embargo, cada vez que aumentemos la velocidad con la que tiramos el objeto, éste alcanzará una altura máxima cada vez mayor. En el caso de la Tierra, si un objeto se tira a 11,2 km/seg, el objeto se escapará del planeta para siempre; a ésta velocidad se la llama "velocidad de escape".
La velocidad de escape de una estrella o planeta depende de su masa; la de la luna, por ejemplo, que es más ligera que la Tierra tienen una velocidad de escape de sólo 2,4 km/seg. Podemos imaginar entonces, qué pasaría con ese mismo experimento, en un lugar donde tanta masa esté concentrada en un sólo punto, en un agujero negro. La velocidad de escape sería mayor a la velocidad de la luz: como nada puede viajar a mayor velocidad que ella, ésto quiere decir que los objetos, incluyendo a la luz, quedarían por siempre atrapados por la atracción gravitacional del agujero negro.
La condición para la formación de un agujero negro, es que alcance a concentrar una cierta cantidad de masa dentro de un cierto radio. Por ejemplo: si la masa de la Tierra se concentra en una esfera de radio de 9 milímetros, ésta se conviertiría en un agujero negro. A éste radio se le llama "horizonte de eventos" o "horizonte casual".
Existen agujeros negros en abundancia, que no se ven directamente, y forman parte de la materia oscura del universo. Se pudo verificar experimentalmente la existencia de agujeros negros, como por ejemplo en el centro de algunas galaxias, examinando el movimiento de las estrellas en torno a su centro y a la radiación emitida por las partículas cargadas que caen en él.
Los quasares (núcleos galácticos activos o AGN), son galaxias que contienen un agujero negro supermasivo en su centro. La atracción gravitacional que genera éste agujero negro, es tan intensa que cualquier estrella o nube de gas que se encuentre cerca de esa galaxia serán atrapadas y desaparecerán para siempre. El brillo que éstas galaxias emiten, es por la materia acelerada que cae en el agujero negro.
La formación de un agujero negro consiste en la explosión de las capas superiores de una estrella e implosión del núcleo de ella; lo que ocurre cuando el material fusionable de la estrella es consumido totalmente. Al acabarse la fuente de presión en la estrella (que la mantenía en equilibrio contra la gravedad) toda la masa del núcleo colapsa gravitacionalmente en su centro y así se genera el agujero negro.
En un sistema binario formado por una estrella y un agujero negro, los dos cuerpos se mueven en una órbita en torno a un centro común. El agujero no se ve, pero a la estrella sí. Debido al movimiento de la estrella en torno al centro del sistema binario desde la Tierra se ve como si ésta se alejara y acercara cíclicamente. Éste fenómeno se confirmó observando el efecto de Doppler (explicado anteriormente) de la luz emitida por la estrella.



-Partículas elementales que interactúan débilmente



-Polvo intergaláctico



Las masa visible del universo, es mucho menor a lo esperado. Las galaxias en el universo normalmente se agrupan en cúmulos para mantenerse unidos, necesitan de la fuerza de atracción gravitacional producida por una gran cantidad de masa. 
Esa gran cantidad de masa no se observa, ¿dónde está?


Hoy en día se siguen buscando evidencias de existencia de materia oscura en todas partes del universo.

2 comentarios:

  1. Mis felicitaciones por tu blog, Carolina!
    Excelentemente explicados cada uno de los temas, con un estilo de redacción que hace muy amena la lectura. Lo agrego al listado de blogs amigos de ciencia en español de mi blog, para que otras personas se enteren de tu fantástico proyecto de divulgación astronómica.

    Un beso grande, que estés muy bien. Y seguí adelante con tu excelente trabajo!

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  2. Muchísimas gracias Damián! Seguimos en contacto :)

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