En cualquier descripción de cómo funciona el universo, es cada vez más habitual escuchar teorías relacionadas con la existencia de la materia oscura y de la energía oscura. 

Ya es complicado entender las explicaciones que nos hablan del Big Bang, del universo en expansión o del espacio curvo, por lo que estas nuevas teorías nos añaden unos conceptos todavía más abstractos.

Aquí vamos a intentar explicar lo que significan poniendo algunos ejemplos que nos ayuden a entenderlo.

Primero debemos hacer una pequeña introducción sobre el funcionamiento de los cuerpos en el universo, y para ello tenemos que recurrir a las leyes de la gravitación universal, promulgadas por Isaac Newton.

Estas leyes nos permiten predecir los movimientos entre los diferentes cuerpos celestes debido a la atracción de la gravedad, como el movimiento de la Tierra alrededor del Sol o el movimiento de los satélites orbitando alrededor de la Tierra.

Esto funciona también a un nivel mucho más grande, y gracias a la ley de la gravitación podemos calcular los movimientos de estrellas y galaxias en el espacio, y para aplicarla solo debemos conocer las masas y las distancias implicadas.

Tras esta pequeña introducción planteamos la primera pregunta.

¿Qué es y de donde sale de la materia oscura?

Veámoslo primero a través de un ejemplo. 

Los planetas del sistema solar se empezaron a descubrir mediante la observación. Sin embargo, los últimos de ellos, por ejemplo, Plutón*, ya fue descubierto de forma teórica, es decir, se supo donde estaba y que masa tenía antes de haberlo visto nunca.

Esto fue posible gracias a las leyes de Newton, y estudiando las órbitas de los planetas y de otros elementos, se observó que algunos de ellos no se movían como debería hacerlo siguiendo las leyes de la gravitación universal. 

La única explicación posible es que tenía que haber, en cierto punto, un cuerpo con una masa determinada que equilibrara el sistema.

Posteriormente, cuando la tecnología lo permitió, se demostró que efectivamente había un nuevo planeta en el lugar previsto.

La materia oscura se descubrió exactamente con el mismo método. Cuando se estudiaron los movimientos de las estrellas y de las galaxias se vio que no cumplían las leyes de la gravitación a menos que hubiera una gran cantidad de masa entre ellas que equilibrara el sistema.

Puesto que las leyes de Newton no se ponen en duda, se da por sentado que dicha masa existe, pero no se ha podido ver ni detectar, y por eso se llamó materia oscura.

De hecho, se ha calculado que la materia oscura supone un 27% de toda la materia energía del universo.

Como veis no hablamos solo de materia, sino de materia-energía, ya que como demostró Einstein, son intercambiables y es lo que forma la totalidad del universo.

Y la energía oscura, ¿Qué es y como se descubrió?

Todavía más desconocida y misteriosa, la teoría de su existencia es mucho más moderna, y procede de la última década del siglo pasado.

Debemos, sin embargo, retroceder hasta 1929 para comprender como fue descubierta. En ese año Edwin Hubble observó que las galaxias en el espacio estaban alejándose unas de otras y esto fue el germen para que se desarrollara la famosa teoría del Big Bang.

Esto es muy lógico ya que si muchos elementos se alejan unos de otros es muy probable que todos provengan de un mismo punto, como por ejemplo en la explosión de una bomba o un petardo.

Sin embargo, si la teoría del Big Bang es cierta las galaxias despedidas tras la gran explosión deberían ir poco a poco frenándose. Igual que lo hacen las partículas despedidas en la explosión de una bomba.

Y esto fue lo que se creyó durante muchos años, hasta que en 1998 se descubrió que está pasando exactamente lo contrario, y las galaxias se están acelerando.

Un cuerpo solo se acelera si está sometido a una fuerza, por lo que la única explicación posible es que existe una energía que empuja a las galaxias.

Y de aquí nace el concepto de energía oscura que es, teóricamente, la responsable de este efecto, aunque no se sabe nada sobre ella. 

Pues bien, esta energía oscura representa aproximadamente el 68% del total de materia-energía del universo. 

Si sumamos la cantidad de materia oscura (27%), y la cantidad de energía oscura (68%), vemos que el 95% de lo que “existe” en el universo es totalmente desconocido para nosotros, y que solo el 5% esta formado por la materia visible y conocida.