💫 Una nueva teorÃa de gravedad modificada reemplaza la materia oscura con un "esquema infrarrojo"
Para resolver este enigma, los fÃsicos han postulado la existencia de una sustancia invisible, la materia oscura, que no emite ni absorbe luz. Esta entidad hipotética, que compone la mayor parte de la masa cósmica, proporcionarÃa la atracción adicional necesaria para mantener unidas a las galaxias. Sin embargo, este componente sigue siendo esquivo, hasta el momento nunca ha sido confirmado por una observación directa.
La galaxia Messier 33, mostrada con un halo de materia oscura (izquierda) y sin este componente (derecha), ilustrando los modelos en competencia.
Crédito: ESO/S. Brunier
Un estudio reciente, dirigido por Naman Kumar del Instituto Indio de TecnologÃa y publicado en Physical Review Letters B, propone un camino diferente. Esta investigación cuestiona la necesidad de materia oscura al examinar la hipótesis de que la gravedad podrÃa comportarse de manera diferente a escalas galácticas. El enfoque se basa en conceptos avanzados de fÃsica teórica.
El investigador utilizó la teorÃa cuántica de campos para escudriñar la gravedad a escalas minúsculas, cercanas a la longitud de onda de la luz infrarroja. En este marco, denominado esquema infrarrojo, la fuerza gravitacional ya no seguirÃa estrictamente la ley del inverso del cuadrado de la distancia. En cambio, ejercerÃa una influencia más duradera a largas distancias, lo que podrÃa justificar la rotación rápida de las galaxias.
Esta alteración de las propiedades gravitacionales permitirÃa explicar las observaciones sin recurrir a halos de materia oscura. AsÃ, las altas velocidades de las estrellas ubicadas en la periferia de las galaxias, un rompecabezas persistente, obtendrÃan una interpretación natural.
El modelo propuesto por Naman Kumar deberá, sin embargo, ser contrastado con otros conjuntos de datos, como los de lentes gravitacionales donde la luz es desviada por grandes masas. Si se valida, podrÃa transformar nuestra visión de la evolución cósmica y simplificar los modelos actuales.
Esta propuesta anima asà a la comunidad cientÃfica a examinar vÃas alternativas y a reconsiderar ciertos conceptos bien arraigados, lo que podrÃa conducir a nuevos avances en astrofÃsica.
La gravedad modificada: una lÃnea de investigación
Las teorÃas de gravedad modificada proponen que las leyes de la gravitación podrÃan no ser inmutables y evolucionar en función de la escala considerada. Estos marcos permiten ajustes para dar cuenta de fenómenos observados.
El enfoque de Naman Kumar, basado en la teorÃa cuántica de campos, indica que la fuerza gravitacional podrÃa presentar una dependencia de la distancia diferente a la derivada de las ecuaciones utilizadas actualmente, con una atracción de mayor alcance.
Si esta concepción se verifica, podrÃa dar cuenta de la rotación rápida de las galaxias y otras anomalÃas sin invocar la materia oscura. Esto ofrecerÃa una representación del Universo más simple, reduciendo el número de entidades desconocidas y vinculando directamente las observaciones con las propiedades de la gravedad.
Por el momento, estas teorÃas deben ser rigurosamente probadas con la totalidad de los datos disponibles, desde experimentos de laboratorio hasta observaciones cosmológicas.