Denominamos materia oscura a la materia hipotética de composición desconocida que no emite ni refleja suficiente radiación electromagnética para ser observada directamente con los medios técnicos actuales, pero cuya existencia puede deducirse a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible. No se debe confundir la materia oscura con la energía oscura.
De acuerdo con las observaciones actuales, la materia oscura constituye el 21% de la masa del Universo observable y la energía oscura el 70%.
La materia oscura fue expuesta por Fritz Zwicky en 1933 como una "masa no visible" que influía en las velocidades orbitales de las galaxias en los cúmulos. Posteriormente, otras observaciones han advertido la presencia de materia oscura en el universo, estas observaciones incluyen la citada velocidad de rotación de las galaxias, tales como el Cúmulo Bala y la distribución de la temperatura del gas caliente en galaxias y cúmulos de las galaxias.
La materia oscura también es importante en la formación de estructuras y la evolución de galaxias y tiene efectos medibles en la anisotropía de la radiación de fondo de microondas. Los cúmulos de galaxias y el Universo contienen mucha más materia que la que interactúan con la radiación electromagnética: lo restante es llamado "el componente de materia oscura".
Su composición se desconoce, pero puede incluir neutrinos ordinarios y pesados, partículas elementales recientemente postuladas como los WIMPs y los axiones, (cuerpos astronómicos como las estrellas enanas y los planetas) y las nubes de gases no luminosos.
El componente de materia oscura tiene bastante más masa que el componente "visible" del Universo. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que se supone debería haber y se cree que toda esta materia puede estar distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad formando una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias.
La determinación de la naturaleza de esta masa ausente es uno de los problemas más importantes de la cosmología moderna y la física de partículas.
La cuestión de la existencia de la materia oscura puede parecer irrelevante para nuestra existencia en la Tierra pero el hecho de que exista o no afecta al destino último del Universo. Se sabe que el Universo está expandiéndose, por el corrimiento al rojo que presenta la luz de los cuerpos celestes distantes. Si no hubiera materia oscura, esta expansión continuaría para siempre. Si es correcta la actual hipótesis de la materia oscura, y dependiendo de la cantidad que haya, la expansión del Universo podría ralentizarse, detenerse o, incluso, invertirse (lo que produciría el fenómeno conocido como Big Crunch). La importancia de la materia oscura para el destino final del Universo, sin embargo, se ha dado menos importancia en los últimos años, en que la existencia de una constante cosmológica y de una energía oscura parece tener aún mayor importancia. Según las mediciones realizadas en el 2003 y en 2006 por el satélite WMAP, la expansión del Universo se está acelerando, y se seguirá acelerando debido a la existencia de la energía oscura, aunque sin causar un Big Rip.
Isabel Guillén
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