Astronomía

La quinta fuerza podría explicar las órbitas desconcertantes de las galaxias enanas

Genera en el universo límites invisibles que provocan anomalías en la Vía Láctea y otras galaxias

La quinta fuerza podría explicar las órbitas desconcertantes de las galaxias enanas
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Eduardo Martínez de la Fe

Unas partículas hipotéticas llamadas simetrones podrían generar una fuerza especial que crea límites invisibles en el espacio, conocidos como "paredes de dominio": serían los que mantienen a las galaxias satélites en sus anómalas órbitas.

La supuesta "quinta fuerza" de la naturaleza podría ser responsable de la extraña e inexplicable disposición de las galaxias enanas que orbitan alrededor de la Vía Láctea y otras galaxias grandes, según una nueva investigación realizada en el Reino Unido.

La quinta fuerza también podría arrojar luz sobre la naturaleza de la materia oscura, una sustancia misteriosa que representa aproximadamente el 85% de la materia del universo, según esta investigación.

Para la Física actual, existen solo cuatro fuerzas fundamentales: el electromagnetismo, la gravedad, la fuerza fuerte y la fuerza débil, aunque también reconoce que no son suficientes para explicarlo todo, entre otras cosas la materia oscura, que no interacciona con el campo electromagnético.

Esta carencia ha llevado a los investigadores a explorar lo que llaman una “nueva física”, de la que se han obtenido en el pasado algunas evidencias significativas.

Nueva Física

Se cree que la quinta fuerza, resultante de nueva física, actúa con una intensidad equivalente a la de la gravedad, lo que significa que sería mucho más débil que la interacción electromagnética o que la interacción nuclear fuerte, aunque su existencia es difícil de comprobar.

Por otro lado, a nivel cosmológico se considera que el universo tiene tres componentes básicos: la energía oscura, la materia oscura y la materia normal o bariónica.

El modelo de materia oscura fría Lambda (ΛCDM), que es el estándar de la cosmología actual, establece que galaxias enormes, como la Vía Láctea, se formaron como resultado de fusiones de galaxias más pequeñas que se desenvolvieron en un entorno de materia oscura.

Galaxias satélite

Esa teoría establece también que las galaxias más pequeñas deberían ser atraídas por la gravedad de las galaxias más grandes, sometiéndolas a órbitas impredecibles, algo que, según las observaciones, no está ocurriendo, sin que nadie sepa por qué.

Este comportamiento inexplicable ha convertido a las galaxias pequeñas en satélites de las galaxias más grandes, lo que confirma una anomalía entre lo que predice el modelo cosmológico y lo que ocurre en realidad.

Se han propuesto algunas teorías para explicar esta anomalía, siendo la última de ellas la formulada por dos investigadores de la Universidad de Nottingham, Aneesh Naik (astrofísico) y Clare Burrage (física de partículas), según explican en un artículo publicado en arXiv.

Consideran que en el escenario de las galaxias está actuando la indicada quinta fuerza, que es la que estaría rigiendo las órbitas anómalas de las galaxias satélite: rodean a las galaxias más grandes formando unos discos similares a los anillos de Saturno, según los investigadores.

Simetrones

Esos discos, ajenos al modelo cosmológico estándar, se han observado no solo alrededor de la Vía Láctea, sino también de otras galaxias, como la de Andrómeda o Centauro A.

Para explicar esta anomalía, Naik y Burrage proponen que unas partículas hipotéticas llamadas simetrones podrían generar una fuerza especial que crea límites invisibles en el espacio, conocidos como "paredes de dominio": serían los que mantienen a las galaxias satélites en sus anómalas órbitas.

Añaden que existe un 50 por ciento de posibilidades de que los simetrones obliguen a las regiones espaciales (galaxias grandes y galaxias pequeñas) a adoptar valores diferentes, que explicarían las diferencias orbitales entre galaxias, según su tamaño.

Materia oscura

La propuesta de Naik y Burrage y la quinta fuerza también podría tener algo que decir sobre la naturaleza de la materia oscura, explica Naik a PhysicsWorld: “se trata de una nueva fuerza fundamental porque es una fuerza mediada por una nueva partícula, de la misma manera que la fuerza electromagnética está mediada por el fotón”.

De todas formas, la propuesta es de momento solo una prueba de concepto que solo podrá ratificarse si se prueba que realmente existen los simetrones, algo que tal vez pueda confirmar el telescopio James Webb, ya que estudiará como nunca la formación del universo en sus primeros momentos.

Referencia

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Dark sector domain walls could explain the observed planes of satellites. Aneesh P. Naik, Clare Burrage. arXiv:2205.00712v1 [astro-ph.GA]. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2205.00712