El modelo de materia oscura fría Lambda (ΛCDM) es el actual modelo estándar que utilizamos para explicar la cosmología y entender nuestro universo. Sin embargo, ha habido desafíos desconcertantes para este modelo que contradicen sus predicciones.

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Para explicar lo que aparentemente no tiene sentido, científicos han ahora propuesto la existencia de una nueva “quinta fuerza” que puede estar actuando en el espacio.

Aneesh Naik y Clare Burrage, investigadores de la Universidad de Nottingham, en un nuevo estudio publicado en el servidor de preimpresión arXiv –pendiente de revisión por pares –, intentan conciliar esta brecha sugiriendo que las galaxias más pequeñas podrían estar ajustándose a “paredes” invisibles creadas por una nueva hipotética clase de partículas llamadas simetrones (simetrón), una propuesta que podría reescribir las leyes de la astrofísica.

La “quinta fuerza”: la teoría en detalle

La teoría estándar ΛCDM sugiere que el universo está formado por tres componentes clave: la constante cosmológica (añadida por Einstein para apoyar la relatividad general), la materia oscura fría que se mueve lentamente por el espacio sin radiación y la materia general con la que interactuamos a diario.

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Esa teoría sugiere que las galaxias más pequeñas deberían ser atraídas por la gravedad de las galaxias anfitrionas más grandes. Esto haría que sus órbitas fueran erráticas, pero los científicos no han podido constatar esto en el mundo real.

Para solucionar esta curiosa brecha entre la teoría y la observación, conocida como el “problema de los discos de satélites” o el “problema de los planos de satélites”, científicos han propuesto muchas explicaciones posibles.

Ahora, el par de investigadores de la Universidad de Nottingham podrían haber dado con una explicación más acertada. Según proponen, la “quinta fuerza” podría guiar a estas pequeñas galaxias “satélites”, como suelen llamarlos los astrónomos, hacia extrañas órbitas alrededor de las galaxias más grandes, acabando dispuestas en finos planos, o discos, casi como los anillos de Saturno, según informa Vice.

El dúo ha presentado lo que creen que es “la primera explicación potencial de la ‘nueva física’ para los planos de satélites observados que no prescinde de la materia oscura”, en referencia a la sustancia no identificada que constituye la mayor parte de la masa del universo.

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Simetrones podrían explicar la materia oscura

En específico, según su teoría, las partículas especulativas conocidas como simetrones, que los investigadores han utilizado para explicar las lagunas en nuestro conocimiento del cosmos, podrían generar esta “fuerza” para formar “paredes de dominio”, o límites en el espacio, al tiempo que explica la materia oscura.

“Sabemos que necesitamos nuevas partículas porque tenemos materia oscura y energía oscura, así que sospechamos que vamos a necesitar añadir nuevas partículas a nuestro modelo estándar para dar cuenta de esas cosas”, dijo a Vice Aneesh Naik, autor principal del estudio preimpreso.

Aunque la teoría aún se está elaborando, podría explicar las galaxias pequeñas que desarrollan discos alrededor de galaxias anfitrionas más grandes, como se han visto en estas órbitas sincronizadas alrededor de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, así como de sus vecinas galácticas más cercanas, Andrómeda y Centauro A.

Según los investigadores, los simetrones podrían existir en grupos de “estados polares diferentes”, formando a su vez paredes invisibles a su alrededor.

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Los investigadores también afirman que hay un 50 por ciento de posibilidades de que diferentes regiones adopten valores distintos para sus simetrías. Esto podría explicar las diferencias que presentan algunas galaxias más grandes en las galaxias más pequeñas que las orbitan.

Teoría por comprobar

A pesar de lo interesante que pueda resultar la nueva teoría, aún quedan muchos interrogantes, y Naik y su colega Clare Burrage, tienen mucho trabajo por delante para consolidarla. Por ejemplo, y primero que todo, si queremos demostrar que hay paredes invisibles en el espacio, habría que probar que los simetrones existen.

Quizás instrumentos espaciales nuevos como el telescopio James Webb, al observar partes del universo primitivo, podrían enseñarnos más sobre estas nuevas partículas y la organización que aportan al universo. (I)