El problema de la Materia Oscura

P. Arias1 , D. Vargas-Arancibia1 

1Universidad de Santiago de Chile

diego.vargas.a@usach.cl 

Resumen:

Para el contenido total de nuestro universo, la matería ordinaria compuesta por átomos como la  que nos rodea representa tan solo el 5%, esto incluye estrellas, planetas, gases, galaxias entre  otras estructuras. El contenido restante lo conforman la Energía Oscura con alrededor del 70% mientras que la Materia Oscura compone cerca de un 25%. Esta última es una sustancia desconocida y conocemos de su existencia por medio de sus efectos gravitacionales en grandes estructuras astronómicas pero no tenemos una explicación que pueda ser incorporada a la física  conocida. Se han propuesto variadas hipótesis intentando dilucidar la naturaleza de la materia  oscura, pero hasta la fecha no tenemos ninguna respuesta satisfactoria. Lo que comenzó como una inocente discrepacia entre teoría y observación se ha convertido en uno de los principales tópicos modernos de investigación de la física contemporánea.

Esta presentación entregará una panorámica general acerca de este tópico y se revisarán los principales aspectos relacionados con este problema así como también algunas ideas que ha  trabajado el autor durante el transcurso de la etapa doctoral. Primero se comentará sobre el  origen histórico de este problema así como de su fundamento teórico actual. Nos enfocamremos principalmente en la velocidad de rotación de galaxias para comprender los primeros indicios en donde surge el problema de la mano de la astrónoma Vera Rubin, posteriormente el enfoque será puesto en el CMB (Cosmic Microwave Background) de donde se obtienen las conclusiones más robustas sobre la existencia de la materia oscura en nuestros días. En segundo lugar revisaremos las dos ideas principales que se han explorado en el intento de resolver esta cuestión: la modificiación de la dinámica de la fuerza de gravedad y la incorporación de nuevas partículas adicionales a las conocidas.

Finalmente se expondrá un esbozo de nuestra propuesta teórica en la cual la materia oscura se compone de partículas ultra livianas, Dark Photons, y sobre como podemos detectarlas  utilizando experimentos terrestres así como observaciones astronómicas.

Palabras clave: Física contemporánea, materia oscura.

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