Más allá del Modelo Estándar a través de las «miniespirales»
16/12/2016 de SISSA / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Esta imagen, captada por cámara OmegaCAM de ESO, instalada en el telescopio VST, muestra a una galaxia solitaria conocida como Wolf-Lundmark-Melotte o, para abreviar, WLM. Aunque se considera parte de nuestro Grupo Local, formado por unas docenas de galaxias, WLM permanece aislada en los bordes exteriores del grupo, convirtiéndola en uno de sus miembros más remotos. De hecho, la galaxia es tan pequeña y está tan apartada que puede no haber interactuado nunca con ninguna otra galaxia del Grupo Local – ni de fuera del Grupo Local- en toda la historia del universo. Crédito: ESO.
El estudio estadístico de galaxias miniespirales muestra una inesperada interacción entre la materia oscura y la ordinaria. Según un estudio reciente de SISSA, allí donde la relación es obvia y no puede ser explicada de manera trivial en el contexto del Modelo Estándar, estos objetos podrían servir como «portales» a una forma completamente nueva de física que podría explicar fenómenos como la materia y la energía oscuras.
Tienen el aspecto de galaxias espirales como la nuestra, solo que son diez mil veces más pequeñas: las miniespirales estudiadas por el profesor Paolo Salucci y la doctora Ekaterina Karukes, pueden resultar ser «el portal que nos conduzca hacia una física enteramente nueva, más allá del Modelo Estándar de partículas para explicar la materia y la energía oscuras», explica Salucci.
Es la primera vez que estos elementos han sido estudiados estadísticamente, un método que puede borrar la variabilidad «individual» de cada objeto, revelando así las características generales del grupo. «Estudiamos 36 galaxias diferentes, un número suficiente para realizar un análisis estadístico. Al hacerlo hemos hallado una relación entre la estructura de la materia ordinaria (o luminosa) como las estrellas, el polvo y el gas, con la materia oscura». Los autores demuestran que, en los objetos observados, la estructura de la materia oscura imita la de la materia visible a su modo. «Si, para una masa determinada, la materia luminosa de una galaxia es muy compacta, también lo es la materia oscura. De forma análoga, si la primera está más dispersa que en otras galaxias, también lo estará la segunda».
«Es un efecto muy fuerte que no puede ser explicado fácilmente utilizando el Modelo Estándar de partículas». El modelo explica la fuerzas fundamentales (y las partículas de la materia), pero contiene algunos puntos dudosos, principalmente que no incluye la fuerza gravitatoria. «Incluso en las mayores galaxias espirales encontramos efectos parecidos a los que observamos, pero son señales que podemos explicar utilizando el Modelo Estándar a través de procesos astrofísicos que se producen en las galaxias. En las miniespirales, sin embargo, no existe una explicación sencilla. Estos 36 ejemplos son la punta del iceberg de un fenómeno que probablemente encontraremos por doquier y que nos ayudará a descubrir lo que todavía no podemos ver».
