Entrevista a Vicent Quilis
«La detecció de matèria fosca suposaria un canvi crucial en el model físic de l'univers»
Astrofísic i professor de la Universitat de València
El model actual de l’univers considera que un dels seus constituents és la matèria ordinària, la qual pot observar-se de manera directa i forma tant als éssers vius com als estels i als planetes. Tanmateix, es creu que han d’existir altres components que no s’han detectat d’aquesta manera, com la matèria fosca i l’energia fosca, cadascuna més misteriosa que l’anterior. Vicent Quilis, professor titular del Departament d’Astronomia i Astrofísica de la Universitat de València, contesta a alguns dels enigmes que plantegen aquests elements.
La matèria fosca no s’ha detectat de manera directa, a diferència de l’ordinària, a la vista dels telescopis. Com es conclou que hi ha alguna cosa més, indetectable amb l’observació directa?
La presència de matèria fosca es dedueix del comportament de certes estructures com les galàxies o els cúmuls de galàxies. Tots aquests mostren indicis de l’existència d’una gravetat més forta de la que es produiria solament amb la matèria que podem veure. Aquest raonament va induir a postular l’existència d’una matèria que, encara que genera gravetat, no és visible. Al llarg dels anys 30 del segle passat es va suggerir açò com una premissa molt especulativa, però va reaparèixer amb més força als anys 70.
«Un dels objectius principals de les proves que es realitzen al CERN és detectar o produir partícules de matèria fosca»
Així doncs, la matèria fosca no pot detectar-se de manera directa, però els científics creuen que existeix a causa de la seua interacció gravitatòria. De què està format un element tan enigmàtic?
Hi ha molts candidats. Com tota matèria, la fosca estaria formada per partícules. S’han invocat nombrosos tipus, com els axions; inclús hi hagué moments en què es va especular que foren microestels. També es va estudiar la possibilitat que es tractara de neutrins. Malgrat tot, totes aquestes hipòtesis tenen molts inconvenients i s’han anat descartant candidats perquè, per exemple, la velocitat dels neutrins és molt elevada. D’aquesta manera, les estructures resultants d’aquestes partícules serien molt grans, enormes, i no es correspondrien amb el que s’observa en mirar per un telescopi.
Serà possible trobar algun dia les partícules que conformen la matèria fosca?
Els físics de partícules estan realitzant experiments en acceleradors de partícules amb nous detectors. La detecció de matèria fosca suposaria un canvi crucial en el model físic que tenim del nostre univers, perquè seria la corroboració de l’existència de la seua existència. A més, sabríem quin tipus de partícula la conforma. En aquests moments hi ha diversos d’aquests experiments en marxa. Un dels objectius principals de les proves que es realitzen al CERN, a Suïssa, és detectar o produir partícules de matèria fosca.
Abans ha fet referència a tres constituents de l’univers: la matèria ordinària, la matèria fosca i l’energia fosca. Com es conclou l’existència d’aquest últim component?
Les galàxies s’allunyen unes d’altres, un comportament que sembla indicar que l’univers s’expandeix. La velocitat amb què ho fa depèn del seu contingut material, és a dir, la quantitat de matèria que té dins. En la formulació moderna de la física, matèria i energia són equivalents. Observacions recents han mostrat que l’univers s’està reaccelerant; alguna cosa l’està empentant en les fases més properes al moment en què ens trobem. Es creu que aquesta reacció és conseqüència d’una energia repulsiva a la qual anomenem energia fosca.
«Les galàxies s’allunyen unes d’altres, un comportament que sembla indicar que l’univers s’expandeix»
L’univers s’està reaccelerant?
Podria dir-se que, després del Big Bang, l’univers va començar a frenar-se. Encara que s’expandia, la seua velocitat va anar disminuint, i ara, en els últims instants –cosmològics, l’edat de l’univers és de quasi catorze mil milions d’anys– d’aquesta frenada, durant el decaïment de l’explosió del Big Bang, s’ha accelerat. Presumiblement, l’energia fosca també va existir abans, però era molt menys rellevant i no dominava. Ara que comença a decaure aquesta espenta post-Big Bang, ha reaparegut i està accelerant l’univers.
Llavors, una vegada l’espenta que va causar el Big Bang comença a perdre força, augmenta l’impacte de l’energia fosca a l’univers i accelera el seu ritme d’expansió.
Aquest és el raonament teòric que s’ofereix per a explicar aquesta reacceleració de l’univers que s’observa amb els grans telescopis. Es tracta d’una hipòtesi menys fonamentada que l’existència de matèria fosca perquè, mentre que s’han detectat nombrosos fenòmens en l’univers que indiquen la seua existència, l’energia fosca és una possibilitat un poc especulativa. Encara més que la matèria fosca, la qual, insistisc, tampoc s’ha detectat mai de manera directa.
