La materia oscura fría del universo es aproximadamente cinco veces más abundante que la materia ordinaria. Aunque hoy en día no sabemos de qué está compuesta, tiene, como toda masa, un efecto de atracción gravitacional que afecta la forma en que se distribuyen las estrellas en las galaxias y hace que los objetos celestes giren (es decir, se muevan) mucho más. más rápido de lo que lo harían si no existiera.
¿Qué pasaría si desapareciera? Sin materia oscura, todas las galaxias grandes perderían estrellas, concretamente las que se encuentran en las “periferias”.
perder estrellas
Si quitáramos la materia oscura de la Vía Láctea, todo lo que ahora está en la periferia de la galaxia, las estrellas más alejadas del centro, se separaría. Y lo harían porque están rotando. Es como si sacáramos el Sol del sistema solar: los planetas que normalmente giran a su alrededor, atraídos por su masa, escaparían. Sin la atracción del Sol, continuarían moviéndose en línea recta, dependiendo del momento angular en el que se encontraran sus órbitas, pero en cualquier caso serían desviados.
NGC 1277 es un buen ejemplo de que puede existir una galaxia masiva sin materia oscura. Aunque no sabemos muy bien qué pasó con esta galaxia, lo interesante es que, al no tener materia oscura, no podía atraer material del exterior, es decir, las estrellas y el gas de la periferia que suelen estar Presente en otras galaxias. Por eso es un objeto único en el universo, ya que no hay otro igual.
¿Afectaría al Sistema Solar si desapareciera la materia oscura?
En el centro de cualquier galaxia masiva, la materia ordinaria está más concentrada que la materia oscura y su efecto gravitacional es predominante. Es por eso que las estrellas y todos los objetos del centro galáctico no se verían seriamente afectados si la materia oscura desapareciera.
La mayoría de las estrellas no escapan del centro de la galaxia, sino que permanecen allí. Cada vez que se acercan, se mueven más rápido. Pero no colapsan porque se mueven. De hecho, colapsar es muy difícil.
El sistema solar y la Tierra están en el medio de la Vía Láctea, por lo que probablemente no nos afectaría demasiado si la materia oscura desapareciera. Tendríamos que hacer números para estar seguros, probablemente notaríamos algo, pero el Sol está lo suficientemente cerca del centro de la galaxia como para que la fuerza de gravedad dominante no sea la de la materia oscura sino la del resto de la materia. .
Ilustración de la Vía Láctea que muestra los brazos espirales, el bulbo galáctico central, la ubicación del Sol y varias fuentes de rayos X. NASA/CXC/M.Weiss, CC BY
Perderíamos galaxias enanas
La desaparición de la materia oscura en las galaxias de baja masa, las llamadas galaxias enanas, tendría un efecto catastrófico.
Las galaxias enanas son las más numerosas. Estas galaxias tienen una mayor proporción de materia oscura respecto a su masa total que las galaxias más masivas. En ellos, la masa de materia oscura puede ser hasta decenas de miles de veces mayor que la de materia ligera. Por tanto, en este caso, las consecuencias de perder materia oscura serían mucho mayores que las de perder las estrellas del exterior: las galaxias enanas se desintegrarían por completo.
Nada cambia sin Sagitario A*
No sabemos cómo se formó el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*. Aunque se le llama agujero negro, su origen no necesariamente tiene que deberse a un colapso de la materia oscura.
El agujero negro en el centro de nuestra galaxia actúa de manera muy local. No determina de ninguna manera la órbita del Sol y no tiene ningún efecto considerable. A escala de la galaxia en su conjunto, la atracción del agujero negro es irrelevante. Si lo elimináramos del sistema, probablemente no pasaría nada significativo.
La unión de la Vía Láctea y Andrómeda
Contando sus 200 mil millones de estrellas, su agujero negro supermasivo y su halo de materia oscura, la Vía Láctea tiene una masa de 1,15 billones de soles. Por eso decimos que estamos ante una galaxia masiva. Andrómeda, nuestra galaxia vecina más importante, también lo es, con una masa aproximadamente 1,5 billones de veces la del Sol.
La atracción gravitacional que ejercen entre sí hace que se estén acercando (contrarrestando el efecto de la expansión del universo) y, en algún momento, se fusionarán. Es más, son tan masivos que incluso si elimináramos el alto contenido de materia oscura probablemente terminarían fusionándose. Eso sí, lo harían en un periodo de tiempo mucho más largo del que se espera actualmente dada la disponibilidad de materia oscura.
Al principio del universo
Imaginemos por un momento que la materia oscura nunca hubiera existido. Ese escenario cambiaría mucho las cosas, para empezar porque es posible que las galaxias enanas nunca se hayan formado. Quitar la materia oscura de la ecuación al inicio del universo implica que se generarían principalmente galaxias muy masivas.
La Vía Láctea probablemente se habría formado, pero es casi seguro que tendría muchas menos estrellas. Y no veríamos los llamados halos estelares que resultan de la canibalización de galaxias enanas por galaxias más masivas.
Sin materia oscura, ¿se desintegraría el universo?
Hay materia oscura por todas partes. Aun así, toda la materia oscura que existe es incapaz de frenar la aceleración de la expansión del universo. La materia oscura sólo desempeña el papel de atraerlos más hacia lo que está relativamente cerca de ella.
Por otro lado, la materia oscura es capaz de contrarrestar lo que llamamos flujo de Hubble (Flujo del Hubble). Hay algunas escalas donde, gracias a la presencia de materia oscura, los objetos se desacoplan, se expanden y colapsan (el caso de Andrómeda y la Vía Láctea es un buen ejemplo).
Si elimináramos toda la materia oscura de una vez, como sucedería con las estrellas en la periferia de las galaxias masivas, las galaxias más exteriores de los cúmulos de galaxias quedarían expulsadas. Algunas de estas galaxias en fuga se incorporarían al flujo de Hubble y, por tanto, a la expansión global del universo.
¿Y qué pasa con la energía oscura? Con lo que sabemos hoy al respecto, incluso en el hipotético escenario de que la materia oscura desapareciera, la energía oscura no produciría un efecto tan radical como para forzar la desintegración total del universo.
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation.
