La 'realidad paralela' oculta en nuestro universo que explica la materia oscura

Un nuevo estudio afirma que existe un universo fantasma que es un gemelo oscuro del nuestro. Este universo espejo existe en nuestra propia realidad desde el principio del tiempo, aseguran, y tiene reglas físicas diferentes a las nuestras. Aunque suena a historia de mundos paralelos de ciencia ficción, su existencia explicaría la existencia y comportamiento de la materia oscura.

"Sostenemos que la sorprendente similitud entre las abundancias cósmicas de los bariones y la materia oscura, a pesar de su comportamiento astrofísico muy diferente,” afirma la investigación, publicada por un equipo de científicos del Fermilab, la Universidad de Maryland y el Instituto de Física de Altas Energías de México. “Explicaría un escenario en el que la materia oscura reside dentro de un sector oscuro paralelo en estructura al del modelo estándar".

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El lado oscuro del cosmos

Para entender todo esto, en nuestro universo tenemos átomos, moléculas y todos los bloques de construcción de la materia tal como la conocemos. Ahora, imagina una contraparte oscura de lo que conocemos: un universo oculto donde existen "átomos oscuros" y "moléculas oscuras", gobernados por un conjunto diferente de leyes de la física. Este universo de "espejo oscuro" no es solo una idea elegante: es una hipótesis científica que explicaría la materia oscura, uno de los mayores rompecabezas de la cosmología.

Si piensas en el universo como un gran escenario en el que todo lo que puedas ver —planetas, estrellas, galaxias— son actores, la materia oscura es el guión de la historia. Invisible, pero siempre presente y esencial para lo que pasa. Aunque no puedas verla directamente, sí ves su efecto. Esta materia invisible representa alrededor del 85 % de la masa total del universo. Su presencia no se puede observar directamente, sino viendo sus efectos gravitacionales en la materia visible, como las estrellas y las galaxias.

La materia oscura tampoco interactúa con la luz, por lo que no podemos verla, ni interactúa mucho con la materia normal. Pero su atracción gravitacional es una fuerza poderosa, que influye en los movimientos de las galaxias y da forma a la estructura a gran escala del universo. El misterio radica en entender de qué está hecha la materia oscura y cómo se comporta.

Un nuevo tipo de simetría en la naturaleza

La teoría del ‘espejo oscuro’ se basa en un conjunto de principios matemáticos y físicos que apuntan un nuevo tipo de simetría en la naturaleza que une los mundos de la materia normal y oscura. Esto no es simetría en el sentido tradicional, como las alas de una mariposa. Es una simetría en la forma en que las partículas y las fuerzas operan tanto en el sector visible como en el lado oscuro del universo.

Uno de los aspectos fascinantes de esta teoría es su potencial para explicar la cantidad de materia oscura y materia visible. Según el estudio, por cada acción o interacción en nuestro mundo visible hay una acción correspondiente en el mundo oscuro. Esta podría ser la razón por la que las escalas de la materia oscura y visible están tan equilibradas.

Cómo han deducido su existencia

El estudio se basa en el marco de bariogénesis de WIMP, un conjunto de teorías y modelos matemáticos que explican cómo la materia (bariones) llegó a existir en mayores cantidades que la antimateria justo después del Big Bang. El desequilibrio de materia y antimateria es crucial porque, sin él, el universo se habría aniquilado a sí mismo, dejando sólo energía.

La investigación examina cómo ciertas partículas —denominadas uc, dc, H, φ, ψ, χ y S— desempeñaron un papel en el universo primitivo para crear las condiciones en las que la materia podría existir en cantidades más grandes que la antimateria. Estas partículas interactuaron de un modo que llevó a la "congelación" de algunas de ellas, lo que significa que dejaron de interactuar y permanecieron como parte de la composición del universo aunque no podamos observarlas.

Como el resto de teorías que intentan dar una explicación al universo, el estudio ofrece una visión sobre cómo comprender estas interacciones tempranas y entender mejor cómo el universo llegó a ser como es hoy en día. El estudio, afirman, ayuda a explicar por qué hay tanta materia oscura y cómo podría ser similar, pero distinta, de la materia normal. Esto podría conducir a nuevas formas de detectar la materia oscura y a una comprensión más profunda de la estructura del universo.

El estudio también promete una investigación futura basada en este marco para explorar más a fondo la naturaleza de la materia oscura y su relación con la materia visible, con nuevos experimentos para detectar los efectos de estos procesos en el universo primitivo y responder preguntas fundamentales sobre el origen de todo.