Los Defectos del Espaciotiempo Desacoplan la Gravedad de la Masa en una Alternativa a la Materia Oscura
NASA/JPL-Caltech
Parece que falta algo en el universo, a lo que los físicos se refieren como “materia oscura”. Sin embargo, incluso después de un siglo de búsqueda, no se ha encontrado. Un nuevo artículo sugiere una hipótesis alternativa, demostrando cómo la gravedad podría existir sin masa y explicar muchos fenómenos atribuidos a la materia oscura.
La relatividad general de Einstein sigue siendo el principal modelo para explicar la gravedad. La gravedad es la fuerza generada por las masas que distorsionan el tejido del espacio-tiempo. Cuanto mayor es la masa de un objeto, más pronunciada es la “inclinación” del espaciotiempo, lo que se traduce en una mayor fuerza gravitatoria.
A partir de la década de 1930, los astrónomos observaron algunos fenómenos desconcertantes. Los cúmulos de galaxias parecían moverse demasiado rápido para permanecer estables basándose únicamente en la materia visible, lo que implicaba la presencia de mucha más materia invisible.
Hipótesis de la materia oscura
Esto condujo a la hipótesis de la materia oscura, que sugiere que grandes cantidades de material invisible impregnan el universo. A lo largo de las décadas, las observaciones del movimiento estelar dentro de las galaxias y la curvatura de la luz a través de lentes gravitatorias han respaldado esta idea.Hipótesis de la materia oscura
Una hipótesis sólida debería poder comprobarse, lo que ha llevado a los físicos a diseñar numerosos experimentos para detectar diversas partículas potenciales de materia oscura. Sin embargo, estos esfuerzos no han dado resultados hasta ahora, lo que ha llevado a algunos científicos a explorar alternativas como la gravedad modificada o un “fluido oscuro” que llene el cosmos.
El Dr. Richard Lieu, de la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH), ha presentado una nueva teoría. Propone que los defectos topológicos, formados potencialmente durante una transición de fase del universo primitivo, podrían influir en los objetos cercanos y en la luz sin tener masa ellos mismos.
“Los defectos topológicos son regiones extremadamente compactas del espacio con alta densidad de materia, que a menudo forman estructuras como cuerdas cósmicas o conchas esféricas”, explica Lieu. “Las conchas de mi teoría tienen una fina capa interior de masa positiva y una fina capa exterior de masa negativa. Combinadas, su masa total es cero, pero ejercen una fuerza gravitatoria significativa sobre una estrella que se apoya en la cáscara, tirando de ella hacia el centro de la cáscara.”
Este concepto podría explicar que las estrellas se muevan más rápido de lo esperado en función de su masa visible y que las galaxias y cúmulos mantengan su cohesión. Si estos caparazones forman anillos concéntricos, también podrían explicar el comportamiento de las lentes gravitatorias, que magnifican las fuentes de luz lejanas.
Lentes gravitacionales por conchas singulares
“La luz que atraviesa las conchas singulares concéntricas de una galaxia o cúmulo se desvía ligeramente hacia el interior, hacia el centro de estas estructuras”, explica Lieu. “La desviación acumulada imita el efecto gravitatorio atribuido a grandes cantidades de materia oscura, similar a las velocidades observadas en las órbitas estelares”.
Aunque inventar un fenómeno nuevo pueda parecer especulativo, la idea de Lieu tiene cierta base. La masa negativa, aunque suene a ciencia ficción, se ha modelizado e incluso demostrado en fluidos y partículas, donde un objeto se desplaza hacia atrás al ser empujado. Además, las estructuras anulares masivas observadas en el espacio, que no se explican fácilmente por la materia oscura, podrían apoyar la existencia de estos defectos topológicos.
Aunque intrigante, esta teoría se enfrenta a varios retos. El artículo no detalla cómo se forman estos defectos, cómo observar estas estructuras en forma de concha, ni si este modelo puede sustituir completamente a la materia oscura o simplemente reducir su importancia. No obstante, es el primer modelo que sugiere que la gravedad podría existir sin masa, lo que abre nuevas vías para comprender la formación de galaxias y cúmulos.
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