Los científicos descartan una “quinta fuerza” en la materia oscura y refuerzan la teoría de la gravedad

Un equipo internacional liderado por la Universidad de Ginebra ha conseguido una de las pruebas más sólidas hasta la fecha de que la materia oscura, el componente invisible que constituye la mayor parte del Universo, obedece a las mismas leyes de la gravedad que la materia ordinaria. Los resultados descartan la existencia de una “quinta fuerza” desconocida y refuerzan los pilares de la física clásica.

La investigación, publicada en la revista Nature Communications, analizó la velocidad de miles de galaxias y la comparó con la profundidad de los pozos gravitacionales que las atraen. Si la materia oscura respondiera a una fuerza distinta de la gravedad, las trayectorias galácticas mostrarían un patrón anómalo. Sin embargo, los científicos hallaron que ambas obedecen las mismas ecuaciones de Euler, lo que sugiere que no hay fuerzas ocultas en juego.

“Si existiera una quinta fuerza, tendría que ser extremadamente débil, menos del siete por ciento de la intensidad de la gravedad”, explicó la investigadora Nastassia Grimm, autora principal del estudio. “De lo contrario, sus efectos ya habrían aparecido en nuestros análisis cosmológicos”.

El hallazgo representa un paso significativo para entender cómo se distribuye la materia invisible que domina el cosmos. Aunque la materia oscura no emite ni refleja luz, su presencia puede inferirse por los movimientos de las galaxias y la curvatura del espacio-tiempo. Estos nuevos datos confirman que sigue las mismas reglas gravitacionales que los cuerpos visibles.

La materia ordinaria, como estrellas y planetas, responde a cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, el electromagnetismo y las fuerzas nuclear fuerte y débil. Durante décadas, los físicos han sospechado que la materia oscura podría obedecer a una quinta fuerza desconocida. Este estudio reduce considerablemente esa posibilidad, al menos en las escalas observables del universo.

Los investigadores utilizaron mediciones de múltiples observatorios y modelos cosmológicos avanzados para comparar la dinámica de las galaxias con la geometría del espacio que las contiene. Al confirmar la validez de las ecuaciones de Euler a nivel cósmico, los resultados refuerzan la teoría de la relatividad general de Einstein.

No obstante, los autores advierten que todavía existen incertidumbres. “Aún no comprendemos completamente la naturaleza de la materia oscura ni su composición”, señaló Camille Bonvin, coautora del estudio. “Podría haber interacciones más sutiles que las tecnologías actuales no pueden detectar”.

Los próximos experimentos, como los proyectos LSST y DESI, ofrecerán observaciones más precisas capaces de detectar fuerzas tan débiles como el dos por ciento de la gravedad. Si los nuevos datos confirman lo encontrado por el equipo de Ginebra, la teoría gravitacional clásica saldrá más fortalecida que nunca frente al misterio más oscuro del universo.

Fuente: Université de Genève