Matèria fosca
La matèria fosca fou proposada per primera vegada per l’astrofísic suís Fritz Zwicky el 1933 mentre calculava la massa total del cúmul de galàxies Coma,basant-se en el moviment i brillantor de les galàxies més exteriors.
Quan comparà la massa calculada d’aquesta forma trobà que era 400 vegades superior a l’esperada. La gravetat de les galàxies visibles centrals del cúmul era massa petita per a provocar la gran velocitat de les galàxies exteriors, de manera que havia d’haver-hi més massa en algun lloc. I la va anomenar dunkle Materie: matèria fosca.
Fritz Zwicky
Més tard, el 1962 Vera Rubin, pionera en l’estudi de les corbes de rotació, va demostrar l’existència de la matèria fosca. Estudiant la rotació de la Via Làctia va detectar una anomalia que desafiava les teories newtonianes i la teoria relativista d’Einsten, que explica que quan un cos està més a prop del Sol, gira més ràpidament.
No obstant això, quan Vera Rubin va analitzar les estrelles blaves de la nostra galàxia, va descobrir que les estrelles rotaven a la mateixa velocitat, independentment de la distància que estiguessin del centre de la galàxia (el que anomenem corba de rotació galàctica). Si no hi hagués res de misteriós aguantant les estrelles, a la velocitat de rotació de la Via Làctia, aquesta ja s’hauria desintegrat.
Vera Rubin
La matèria fosca està composta per partícules que no absorbeixen, reflecteixen, o emeten llum, per tant, no poden ser detectades per observació de la radiació electromagnètica.
Els científics estudien la matèria fosca veient els efectes que aquesta produeix sobre els objectes visibles.
Gràcies als satèl·lits es poden obtenir dades sobre la matèria fosca. El 1997 una imatge del Telescopi Espacial Hubble va revelar que la llum d’un cúmul de galàxies distant es corbava per un altre cúmul en el primer pla de la imatge. Basats en la trajectòria de la llum els científics van estimar que la massa del cúmul en el primer pla havia de ser 250 vegades major al de la matèria visible del cúmul.
Cúmul de galàxies Abell 370, situat a uns 6.000 milions d’anys llum de distància
Lents gravitacionals creades per un Cúmul de Galàxies revela la presència de matèria fosca.
La llum d’objectes molt massius (galàxies, cúmuls de galàxies…) provoca que es comportin com a lents gravitatòries que deformen, amplien i intensifiquen les imatges d’objectes situats per darrere.
Un d’aquests satèl·lits actuals és la missió Euclid.
S’han produït moltes teories per explicar què pot ser exactament la matèria fosca. Alguns creuen que poden ser gasos freds, galàxies fosques, forats negres, nanes marrons… Altres científics creuen que la matèria fosca pot estar composta de partícules estranyes les quals van ser creades en les primeres etapes de l’univers.
Aquestes partícules poden incloure, axions, WIMPs, neutrins, partícules neutres i molt lleugeres (però no sense massa)… Que no interaccionen, o ho fan molt feblement, amb la matèria convencional. Partícules l’existència de les quals podria esborrar el misteri desconcertant invisible de la matèria fosca.
La matèria fosca podria donar moltes respostes, però encara hi ha molt per descobrir. D’acord amb les teories actuals, s’estima que la matèria fosca constitueix un 83% de la matèria de l’Univers, sent el restant 17% matèria normal. Una quantitat encara major d’energia fosca també sembla ser present en l’Univers, però no es pensa que afecti el moviment de les estrelles de la Via Làctia.
Resumint, la matèria fosca uneix a les galàxies i fa que girin més ràpidament del que la matèria visible per si sola pot explicar, i l’energia fosca està impulsant l’expansió accelerada de l’Univers.
