La materia oscura ha sido uno de los grandes misterios del universo desde que se postuló su existencia en la década de 1930 por el astrónomo Fritz Zwicky. Aunque no podemos verla ni detectarla directamente, su presencia se infiere a partir de sus efectos gravitacionales sobre la materia visible. Este enigma ha capturado la imaginación de científicos y aficionados por igual, y recientemente, nuevas investigaciones han arrojado luz sobre cómo sabemos que la materia oscura existe, a pesar de su naturaleza elusiva.
Uno de los primeros indicios de la materia oscura vino de las observaciones de las velocidades de rotación de las galaxias. En 1977, la astrónoma estadounidense Vera Rubin descubrió que las estrellas en las galaxias espirales giran a velocidades constantes, independientemente de su distancia al centro galáctico. Según las leyes de la gravedad, estas velocidades deberían disminuir con la distancia, pero no lo hacen. La única explicación viable fue que había una cantidad significativa de masa invisible, que más tarde se conocería como materia oscura, ejerciendo su influencia gravitacional.
Otra evidencia crucial proviene del efecto de lente gravitacional. Según la teoría de la relatividad de Einstein, la luz de objetos distantes se curva al pasar cerca de objetos masivos. Este fenómeno ha sido observado en cúmulos de galaxias, donde la luz de galaxias más lejanas se distorsiona al pasar cerca de cúmulos masivos de materia oscura. Estas observaciones han permitido a los científicos mapear la distribución de la materia oscura en el universo, aunque no puedan verla directamente.
Además, la radiación de fondo de microondas (CMB) también ha proporcionado pistas sobre la materia oscura. Las pequeñas fluctuaciones en el CMB, que son restos del Big Bang, han sido estudiadas en detalle por satélites como Planck y WMAP. Estas fluctuaciones revelan la presencia de una masa invisible que afecta la distribución de la materia en el universo temprano. La materia oscura es responsable de la formación de estructuras a gran escala, como galaxias y cúmulos de galaxias, que no podrían haberse formado solo con la materia visible.
A pesar de estos avances, la naturaleza exacta de la materia oscura sigue siendo un misterio. Se especula que podría estar compuesta por partículas subatómicas que interactúan muy débilmente con la materia visible, conocidas como WIMPs (Partículas Masivas de Interacción Débil). Otras teorías sugieren que la materia oscura podría estar formada por agujeros negros primordiales, creados poco después del Big Bang.
La búsqueda de la materia oscura continúa siendo una de las áreas más emocionantes de la física y la cosmología. Los científicos están desarrollando nuevas tecnologías y técnicas para detectar partículas de materia oscura directamente, como el experimento de detección de partículas en el Gran Colisionador de Hadrones en el CERN. A medida que avanzamos, cada descubrimiento nos acerca un poco más a entender este componente misterioso que constituye aproximadamente el 85% de la materia del universo.
Aunque la materia oscura no puede ser detectada directamente, su existencia se infiere a partir de sus efectos gravitacionales sobre la materia visible. Desde las observaciones de las velocidades de rotación de las galaxias hasta el efecto de lente gravitacional y las fluctuaciones en el CMB, cada evidencia apunta a la presencia de esta masa invisible que juega un papel crucial en la formación y evolución del universo.