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Un nuevo estudio del físico Naman Kumar de la India propone que parte de los efectos espaciales que hoy se atribuye a la materia oscura podrían explicarse a través de fenómenos que ya conocemos. Bastaría con que la gravedad se comporte de forma ligeramente distinta cuando se la mira a distancias enormes, del orden de los 100.000 años luz, o más.
El concepto de la materia oscura surge alrededor de 1930 para justificar distintos fenómenos espaciales. En particular, la materia oscura ayuda a explicar por qué las galaxias rotan como si hubiera más masa de la que vemos. Además, esclarece por qué el lente gravitacional –la curvatura de la luz por la gravedad– sugiere que existen campos gravitatorios más fuertes que los que se pueden demostrar con estrellas y gas. Sin embargo, ahora Kumar argumenta que, si la gravedad cambia con la escala, parte de esos efectos podrían venir de la propia gravedad.
¿Y si Isaac Newton estaba equivocado?
El estudio, publicado en Physical Review Letters B, usa herramientas de teoría cuántica de campos para explorar un escenario donde la constante gravitatoria de Newton (G) no sería estrictamente constante. En cambio, su “fuerza efectiva” variaría suavemente a grandes distancias. En ese marco, Kumar obtiene una modificación del potencial gravitatorio que, a escalas muy grandes, se aparta de la clásica ley de la gravedad –que varía según 1/r²– y puede producir un comportamiento de fuerza más parecido a 1/r. Esta interacción produciría curvas de rotación planas, sin invocar halos de materia oscura.
El desafío de esta nueva teoría es que tiene que encajar con todo lo demás que ya se sabe y se ha medido del cosmos. Si la gravedad se modifica demasiado, dejaría de coincidir con observaciones muy precisas del universo temprano, como el fondo cósmico de microondas y cómo se fueron formando las primeras estructuras.
Para que esto no suceda, Kumar sostiene que, en su esquema, las variaciones en la gravedad serían mínimas al pricipio, y crecerían lentamente pero cada vez más a grandes distancias y en épocas más recientes, cuando ya predominan las galaxias y los cúmulos. Ahora, el siguiente paso es comprobar si su teoría también reproduce el lente gravitacional y el agrupamiento de cúmulos, dos áreas donde el modelo con materia oscura suele acertar muy bien.
Una teoría que no es única en su clase… pero que tiene un enfoque particular
La teoría de Kumar no es la primera de su tipo. Tan pronto como se planteó la existencia de la materia oscura, comenzaron a surgir alternativas de gravedad modificada que intentan subplantar ese modelo aún incierto. Sin embargo, la materia oscura sigue siendo la explicación dominante porque ayuda a encajar muchas piezas y fenómenos espaciales a la vez.
Lo que hace interesante a este trabajo es el enfoque. En lugar de inventar una nueva ley, intenta derivar la desviación como una consecuencia posible de cómo se comporta la gravedad cuando se la trata como un campo con dependencia de escala.
Por ahora, la propuesta no subplanta a la materia oscura. En cambio, plantea una ruta para explicar al menos parte de los fenómenos que hoy se le atribuyen, y marca predicciones que deberían medirse. Si futuras comparaciones con lentes gravitacionales y cúmulos salen bien, sería un gran hallazgo para el mundo astronómico. Pasaríamos de buscar una partícula invisible a aceptar que la gravedad tiene más estructura de la que asumimos en escalas cósmicas.
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