Científicos han ideado un nuevo modelo para la hoy 'invisible' materia oscura, que fue fácil de ver en las interacciones con la materia ordinaria en las condiciones del universo temprano.
La ciencia ha ido descartando todos los materiales ordinarios conocidos como candidatos a materia oscura. El consenso hasta ahora es que esta masa desaparecida se compone de nuevas especies de partículas que interactúan muy débilmente con la materia ordinaria.
Una pista potencial sobre la naturaleza de la materia oscura tiene que ver con el hecho de que es cinco veces más abundante que la materia normal.
"Esto puede parecer mucho, y lo es, pero si la materia oscura y la ordinaria se generaron de forma totalmente independiente, entonces este número es desconcertante", dijo el coautor del estudio Pavlos Vranas, un físico de partículas en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Livermore, California. "En lugar de cinco, podría haber sido un millón o mil millones. ¿Por qué cinco?"
Los investigadores sugieren una posible solución a este rompecabezas: las partículas de materia oscura una vez interactuaron frecuentemente con la materia normal, a pesar de que apenas lo hacen ahora.
"Esto puede haber sucedido en el universo temprano, cuando la temperatura era muy alta, tan alta que tanto materia ordinaria como oscura se fuindieron en un estado de plasma formado por sus ingredientes", dijo Vranas a Space.com.
Los protones y neutrones que forman los núcleos atómicos están compuestos por un trío de partículas conocidas como quarks. Los investigadores sugieren que la materia oscura también se forma de una partícula compuesta 'sigilosa', que se compone de un cuarteto de partículas y es difícil de detectar.
Simulaciones de supercomputación de los científicos sugieren qie estas partículas compuestas pueden tener masas que van hasta más de 200.000 millones de electrón-voltios, que es alrededor de 213 veces la masa de un protón.
Los quarks poseen cargas eléctricas fraccionarias de un tercio o dos tercios positivas o negativas. En los protones, éstos se suman a una carga positiva, mientras que en neutrones, el resultado es una carga neutra. Los quarks están confinados dentro de los protones y neutrones por el llamado "interacción fuerte".
Los investigadores sugieren que las partículas de los componentes que forman las partículas 'sigilosas' o invisibles de materia oscura tienen cada una una carga fraccionada de un medio positivo o negativo, y se mantienen unidos por una "forma oscura" de la interacción fuerte. Tendrían una carga neutra, lo que les permite interactuar muy débilmente con la materia ordinaria, la luz, los campos eléctricos y campos magnéticos.
Los investigadores sugieren que con las temperaturas extremadamente altas del universo recién nacido, los componentes con carga eléctrica de las partículas de materia oscura podrían haber interactuado con la materia ordinaria. Sin embargo, una vez que el universo se enfrió, una nueva, potente y aún desconocida fuerza podría haber obligado a estos componentes a unirse firmemente para formar compuestos eléctricamente neutros.
