MATERIA OSCURA 3

MATERIA OSCURA (3)

NEUTRINOS ESTÉRILES

Como hemos visto, conocemos tres tipos de neutrinos. Estos tipos de neutrinos tienen una propiedad: son «zurdos». Eso, hablando de manera muy imprecisa, significa que giran sobre sí mismos siempre en el mismo sentido: si apuntamos con el pulgar de la mano izquierda en la dirección en que se desplaza el neutrino, la rotación tiene lugar en el sentido que indican el resto de los dedos. Sin embargo, el hecho de que los neutrinos oscilen abre la posibilidad a que exista un cuarto tipo de neutrino, que a diferencia de los que conocemos, sería «diestro».

Esto tiene mucha importancia, porque resulta que las interacciones débiles solo las sienten las partículas zurdas, así que estas nuevas partículas interaccionarían con la materia ordinaria única y exclusivamente a través de la gravedad, y por eso los científicos las bautizaron como neutrinos estériles. Para distinguirlos de ellos, a los tres tipos de neutrinos que ya conocemos se les llama neutrinos activos.

De este modo, los neutrinos estériles serían aún más escurridizos que los neutrinos activos (que ya lo son mucho): la única manera de detectarlos sería a través de las oscilaciones de neutrinos, observando cómo los neutrinos ordinarios desaparecen o aparecen donde no se les esperaba. El neutrino estéril podría explicar algunos otros problemas aparte de la materia oscura, como por ejemplo las pequeñísimas masas de los neutrinos activos.

GRAVEDAD MODIFICADA: ¿Y SI NO HAY MATERIA OSCURA?

Por último, una posibilidad que tampoco puede descartarse es que no haya materia oscura en absoluto. En vez de eso, podría ser que hubiera que modificar nuestra teoría de la gravedad. Tanto la relatividad general como la ley de gravitación de Newton han demostrado funcionar muy bien en el sistema solar; sin embargo, las galaxias o cúmulos de galaxias implican distancias y masas mucho mayores, y no es descabellado considerar la posibilidad de que, en esas condiciones, la gravedad pueda funcionar de manera diferente. Eso es lo que proponen teorías como MOND (dinámica newtoniana modificada, por sus siglas en inglés, modified newtonian dynamics).

Esta teoría propone que la fuerza gravitatoria se comporta de manera distinta dependiendo de las aceleraciones implicadas: para aceleraciones grandes (es decir, a distancias pequeñas, como las del sistema solar) conservaría su forma newtoniana, variando de manera inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Pero para aceleraciones más pequeñas, variaría de manera inversamente proporcional a la distancia. Como resultado, al calcular la fórmula de Rubin y Ford para las curvas de rotación de las galaxias, obtenemos que la velocidad no depende del radio de la órbita: es constante a cualquier distancia, de acuerdo con las observaciones.

Estas teorías son capaces de explicar muy bien las curvas de rotación de las galaxias, pero a escalas más grandes —por ejemplo, a la hora de explicar la formación de estructura o las anisotropías del fondo de radiación de microondas— presentan algunos problemas. En cualquier caso, y aunque actualmente la mayoría de científicos consideran más plausible el escenario de la materia oscura que el de la gravedad modificada, conviene considerar todas las opciones y mantener una mente abierta.

Como siempre ocurre en Física, serán las observaciones las que acaben inclinando la balanza.

FIN