Què és la matèria fosca?

La matèria fosca és una forma invisible de matèria que compon la major part de la massa de l'univers i forma la seva estructura subjacent. De fet en l'univers un 4.6% és matèria ordinària, un 23% és matèria fosca, i un 72.4% és energia fosca.

La gravetat de la matèria fosca permet que la matèria normal en forma de gas i pols formin estrelles i galàxies.

Els científics calculen la massa d'objectes grans en l'espai estudiant el seu moviment. Els astrònoms que van examinar galàxies espirals en la dècada de 1950 esperaven veure material al centre movent-se més ràpid que a les vores externs. En canvi, van trobar que les estrelles de les dues ubicacions viatjaven a la mateixa velocitat, el que indica que les galàxies contenien més massa de la qual es podia veure.

Els estudis del gas dins de les galàxies el·líptiques també van indicar la necessitat de més massa que la que es troba en els objectes visibles. Els cúmuls de galàxies es desintegrarien si l'única massa que contenien fos visible als mesuraments astronòmiques convencionals.

Albert Einstein va demostrar que els objectes massius en l'univers es dobleguen i distorsionen la llum, el que els permet ser utilitzats com lents. En estudiar com la llum és distorsionada pels cúmuls de galàxies, els astrònoms han estat capaços de crear un mapa de la matèria fosca en l'univers.

Tots aquests mètodes proporcionen una forta indicació que la major part de la matèria en l'univers és una cosa que encara no s'ha vist. Per tant encara que els astrònoms no poden veure la matèria fosca, sí que poden detectar la seva influència mitjançant l'observació de com la gravetat de galàxia massives corben i distorsiona la llum de les galàxies de fons més distants, un fenomen conegut com a lent gravitaciona l.

Aquestes imatges capturades pel Hubble mostren el cúmul de galàxies massives Cl 0024 + 17 (ZwCl 0024 + 1652). A l'esquerra en llum visible s'observen arcs blaus d'aspecte estrany que apareixen entre les galàxies groguenques. Aquestes són les imatges magnificades i distorsionades de galàxies situades molt per darrere de l'agrupació. La seva llum es doblega i amplificada per la immensa gravetat de l'agrupació en un procés anomenat lent gravitacional. A la dreta, un matís blau s'afegeix per indicar la ubicació de material invisible anomenada matèria fosca. Crèdits: NASA, ESA, MJ Jee i H. Ford (Universitat Johns Hopkins)

Tot i que la matèria fosca constitueix la major part de la matèria de l'univers, només representa aproximadament una quarta part de la composició.

L'univers està dominat per l'energia fosca.

Després del Big Bang, l'univers va començar a expandir-se, els científics van pensar que fruit d'aquesta expansió es quedaria sense energia, disminuint la velocitat a mesura que la gravetat atreia els objectes dins d'ella.

Però els estudis de supernoves distants van revelar que l'univers d'avui s'està expandint més ràpid del que cap en el passat, no més lent, el que indica que l'expansió s'està accelerant. Això només seria possible si l'univers conté suficient energia per superar la gravetat: l'energia fosca.

Article publicat originalment en UniversoBlog.