¿Transporta carga eléctrica una parte de la materia oscura?
31/5/2018 de CfA / Nature
Esta ilustración de artista muestra la evolución del Universo empezando con el Big Bang y siguiendo con la aparición del fondo cósmico de microondas. La formación de las primeras estrellas pone fin a las época oscura cósmica, formándose posteriormente las galaxias. Crédito: CfA/M. Weiss.
Un equipo de astrónomos ha propuesto un nuevo modelo para el material invisible que constituye la mayor parte de la materia del Universo. Han estudiado si una parte de las partículas de materia oscura podrían tener una diminuta carga eléctrica. Julián Muñoz y Avi Loeb (del CfA) han explorado la posibilidad de que estas partículas cargadas de materia oscura interaccionen con la materia normal a través de la fuerza electromagnética.
La historia comienza con las primeras estrellas, que emitieron luz ultravioleta (UV). Según el escenario aceptado comúnmente, esta luz UV interactuó con átomos de hidrógeno fríos del gas presente entre las estrellas, permitiéndoles absorber radiación del fondo cósmico de microondas (CMB), radiación residual del Big Bang.
Esta absorción habría producido una caída en la intensidad del CMB durante esta época, menos de 200 millones de años después del Big Bang. En febrero de 2018, la colaboración científica EDGES anunció haber detectado pruebas de esta absorción de la luz del CMB, aunque esto todavía tiene que ser comprobado independientemente por otros científicos. Sin embargo, la temperatura del gas hidrógeno de los datos de EDGES es la mitad del valor esperado. Muñoz y Loeb han buscado una explicación para ello.
En la época en la que la radicación del CMB es absorbida, los electrones o protones libres asociados con la materia ordinaria estarían moviéndose a sus velocidades más lentas posibles (dado que más tarde serían calentados por los rayos X de los primeros agujeros negros). La dispersión de partículas cargadas es más efectiva a velocidades bajas. Por tanto, cualquier interacción entre la materia normal y la materia oscura durante este periodo habría sido más intensa si algunas de las partículas de materia oscura estaban cargadas. Esta interacción produciría el enfriamiento del hidrógeno porque la materia oscura es fría, dejando posiblemente una huella que se podría observar, tal como sostiene haber hecho el proyecto EDGES.
