Desconocemos lo que es la materia oscura, pero probablemente ahora tenemos más información para averiguarlo. Un equipo de físicos ha calculado el rango en el que debería encontrarse la masa de una partícula de materia oscura. 

Para sorpresa de los autores, este rango es mucho más estrecho de lo que se pensaba. Los resultados ayudarán a enfocar nuestra búsqueda de materia oscura a partir de ahora.

El estudio, liderado por Xavier Calmet de la Universidad de Sussex (Reino Unido), fue publicado en Physics Letters B.

Ni ultraligera ni ultrapesada

El equipo parte desde la suposición de que la única fuerza que actúa sobre la materia oscura es la gravedad. A partir de ello se encontró lo siguiente: a menos que una fuerza aún no descubierta también actúe sobre ella, la materia oscura no puede ser ni ultraligera ni ultrapesada. 

En otras palabras, el equipo dio con el valor mínimo y el máximo para la masa de una partícula de materia oscura. El cual no puede ser menor a 10^-3 electronvolts (eV) ni mayor a 10^7 electronvolts, un rango mucho más acotado que el espectro de 10^-24 – 10^19 como generalmente se teoriza.

El estudio de Calmet es realmente significativo. Si en el futuro descubrimos que la masa de la materia oscura está fuera del rango predicho, se demostrará que una fuerza adicional, además de la gravedad, actúa sobre la materia oscura. 

“Esta investigación ayuda a los físicos en dos formas: enfoca el área de búsqueda de materia oscura, y potencialmente también ayudará a revelar si existe o no una misteriosa fuerza adicional desconocida en el universo”, explicó Calmet.

Gravedad cuántica

Para lograr su proeza, el equipo recurrió a las bondades de la gravedad cuántica, lo que les permitió establecer una serie de límites sobre si pueden existir partículas de materia oscura de varias masas. 

Aunque aún no tenemos una teoría decente que una la relatividad general con la física cuántica, sabemos que cualquier fusión debe respetar ciertos fundamentos. Así, las partículas de materia oscura tendrían que respetar las leyes gravitacionales cuánticas sobre cómo interactúan las partículas.

«Esta es la primera vez que alguien ha pensado en usar lo que sabemos sobre la gravedad cuántica como una forma de calcular el rango de masa de la materia oscura. Nos sorprendió cuando nos dimos cuenta de que nadie lo había hecho antes, como lo estaban los colegas científicos que revisaban nuestro papel”, comentó Calmet.

La materia de la que estamos hechos nosotros, los planetas, las estrellas y más, solo representa un 25 por ciento de toda la masa del universo. El otro 75 por ciento restante está compuesto por lo que se conoce como materia oscura.