Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez.

Decía Ortega y Gasset que él era él y su circunstancia, de tal manera que ni él ni su circunstancia por separado son suficientes para definir al filósofo. Hasta donde sé, Ortega y Gasset no era particularmente versado en el campo de la Astrofísica. Sin embargo y sin quererlo, anticipó con su celebrada frase lo que ciento siete años más tarde empezamos a entender sobre la formación de las galaxias. «Bueno, Nacho, no te flipes» –estarás pensando si has llegado hasta aquí–. Razón no te falta, pero déjame explicarme.

En esta nueva entrada de la Gaveta de Astrofísica voy a centrarme en los dos ingredientes principales de las galaxias: la materia bariónica y la materia oscura. Vamos paso a paso. ¿Qué es la materia bariónica? Aunque en física el concepto de barión está muy bien definido, los astrofísicos usamos la etiqueta materia bariónica, o simplemente bariones, para agrupar todo aquello en una galaxia que no es materia oscura. Las estrellas de una galaxia, el polvo, el gas... incluso nosotros mismos somos materia bariónica. Aunque pueda parecer lo contrario, es una etiqueta útil porque engloba toda la materia que sabemos cómo se comporta. Conocemos la termodinámica del gas desde hace siglos, sabemos cómo se forman las estrellas, cómo evolucionan y cómo mueren. El electromagnetismo, la física cuántica... son todo ello herramientas que nos permiten describir muy bien el mundo bariónico.

Por otro lado está la materia oscura, de la que sabemos bastante menos. Sabemos que no interactúa con la luz y por eso no la vemos. Creemos, sin embargo, que la gravedad funciona como en el caso de la materia bariónica, por lo que las leyes de Newton y la Teoría de la Relatividad nos permiten conocer cómo se distribuye por el Universo. Tenemos también cierta idea de la masa típica que podría tener una hipotética partícula(s) de materia oscura y de lo débilmente que puede interaccionar consigo misma y con el resto de partículas que conocemos. Aparte de eso, poco más sabemos. Es ciertamente un conocimiento limitado e indirecto pero no es el momento hoy de discutir sobre la existencia o no de la materia oscura, así que continuaré con esta Gaveta dándola por hecho.

«¿Bien, vale, pero y lo de Ortega y Gasset, qué?» –te preguntarás–. Parafraseando a Calle 13, «con calma, compi, hay que ser astuto». La materia bariónica sería Ortega y Gasset, el yo. Los bariones somos nosotros. La Vía Láctea que vemos de noche somos nosotros. Conocemos cómo funcionamos, nuestros pensamientos, nuestras ideas. Somos la parte viva y consciente del Universo, lo que podemos hasta cierto punto controlar. La materia oscura, por su parte, es nuestra circunstancia. Al igual que nuestro entorno, tanto físico como cultural, define las condiciones de nuestra vida, las posibilidades que tendremos o los obstáculos a los que potencialmente nos enfrentaremos, la materia oscura determina el terreno de juego para los bariones. Si la formación de las galaxias fuera una obra de teatro, los bariones serían los actores y la materia oscura el escenario.

De la misma manera que una niña que nace en un barrio empobrecido va a tener una vida más difícil y condicionada que un niño que nace en una familia adinerada, los bariones no pueden escapar a las circunstancias que plantea la materia oscura. Por ejemplo, la cantidad de materia oscura que tiene una galaxia va a determinar, indirectamente, la cantidad de estrellas que esa galaxia será capaz de formar. Es más, en una serie de trabajos recientes que estamos llevando a cabo encontramos que la materia oscura regula no solo el número de estrellas que una galaxia va a formar, sino también la edad de estas estrellas y su composición química. Una galaxia como la nuestra, con sus estrellas, su gas y su polvo, no se explica por sí sola y para entenderla hay que mirar siempre a la materia oscura que la rodea.

Y es que al final las galaxias son ellas y su circunstancia, la materia oscura. Esta no la vio venir el pobre Ortega y Gasset.

Simulación por ordenador de la distribución a gran escala de la materia oscura en el Universo. La característica estructura en forma de tela de araña que sigue la materia oscura condiciona la evolución de la materia ordinaria, esto es, de la materia bariónica. En esta simulación, las galaxias estarían situadas en las zonas donde se concentra la materia oscura, ya que los bariones acaban atrapados por el campo gravitatorio que esta genera. Millenium XXL simulation

*Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez, natural de Santa Cruz de Tenerife, es la coordinadora de Gaveta de Astrofísica. Licenciada y Doctora en Física por la Universidad de La Laguna con un proyecto de investigación sobre galaxias desarrollado en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha sido investigadora postdoctoral en la Universidad de St Andrews (Escocia), la Universidad de Granada, la Universidad Nacional Autónoma de México y el IAC. Actualmente trabaja en la Universidad Complutense de Madrid. Es miembro de la Comisión Mujer y Astronomía de la Sociedad Española de Astronomía y del equipo editorial de su boletín bianual.