La Tierra puede estar nadando a través de un océano de materia oscura , y las ondas de ese océano invisible que chocan contra la atmósfera superior de nuestro planeta pueden generar ondas de radio detectables que nos permitan finalmente encontrar este componente esquivo del universo, según una nueva investigación teórica.

Una gran cantidad de evidencia astrofísica y cosmológica apunta a la existencia de materia oscura, desde las inexplicables curvas de rotación de ciertas galaxias hasta el crecimiento de las estructuras más grandes del universo. Los intentos de explicar esta amplia variedad de observaciones con formulaciones alternativas de la gravedad han fracasado, por lo que la gran mayoría de los astrónomos piensa que la materia oscura es una forma desconocida de materia que rara vez interactúa con la luz o con la materia normal.

Pero esa es una idea muy amplia que abarca muchas posibilidades. La materia oscura puede estar formada por partículas masivas , pero las búsquedas de ese tipo de partículas han resultado en gran medida vacías. Así que una alternativa intrigante es que la materia oscura es excepcionalmente ligera, ya sea en forma de partículas teóricas conocidas como «axiones» o como una forma exótica de fotón que transporta un poco de masa.

Con esa increíble ligereza (millones de veces más ligera que las partículas más ligeras conocidas) la materia oscura podría actuar de formas muy extrañas. En particular, en lugar de aparecer como balas puntuales individuales, la materia oscura se comportaría más como grandes ondas que chapotean alrededor del cosmos.

En un estudio reciente publicado en el servidor de preimpresión arXiv, los físicos exploraron modelos de materia oscura ultraligera que no era completamente oscura, lo que le permitía interactuar muy raramente con la materia normal. La mayoría de las veces, estas interacciones apenas se registraban y no producían nada detectable. Pero en casos raros, la materia oscura y la materia normal interactuaron lo suficiente como para producir una cantidad considerable de ondas de radio .

Esto ocurriría cuando la materia oscura encontrara un plasma y cuando la frecuencia de las ondas de la materia oscura se alineara con la frecuencia de las ondas del plasma. Cuando esto sucediera, se produciría una resonancia que amplificaría la interacción y produciría radiación en forma de ondas de radio, sugirieron los modelos del equipo.

El universo no es ajeno a los plasmas (todas las estrellas arrojan plasma al espacio en forma de viento estelar), por lo que los teóricos ya habían explorado la producción de ondas de radio debido a la interacción de la materia oscura con entornos como la corona solar o el medio interestelar. Pero en esta nueva investigación, los científicos descubrieron un punto de interacción mucho más cercano a casa: la ionosfera de nuestro planeta.

La ionosfera de la Tierra es la capa delgada y caliente de la atmósfera superior y consiste en una colección suelta de partículas ionizadas (cargadas): un plasma. Naturalmente, tiene ondas que lo atraviesan, y los investigadores descubrieron que esas ondas pueden interactuar con ondas de hipotética materia oscura que podrían estar bañando la Tierra.

Las ondas de radio producidas por esta interacción serían apenas detectables. Pero los investigadores descubrieron que al utilizar una antena de radio cuidadosamente sintonizada para buscar una frecuencia específica de ondas de radio en el transcurso de un año, podrían detectar estas ondas.

Esta idea es especialmente prometedora porque la ionosfera de la Tierra ofrece varias ventajas sobre otras fuentes de ondas de radio producidas por materia oscura. Por un lado, la ionosfera refleja naturalmente muchas ondas de radio del espacio más profundo, lo que la hace relativamente desprovista de señales contaminantes. En segundo lugar, la ionosfera está justo encima de nosotros, es de fácil acceso y ya es objeto de constante seguimiento y estudio.

Es una posibilidad remota. Esta forma de materia oscura es muy teórica y se necesitarían años, si no décadas, para perfeccionar la técnica de observación para buscar estas ondas de radio. Pero si funciona, sería una mina de oro que nos permitiría estudiar uno de los elementos más misteriosos del universo justo a nuestras puertas cósmicas.

https://www.livescience.com/physics-mathematics/dark-matter/earths-upper-atmosphere-could-hold-a-missing-piece-of-the-universe-new-study-hints