Hace más de 50 años los astrónomos descubrieron algo que no encajaba con las leyes de la física conocidas: las estrellas ubicadas en los bordes de las galaxias se movían demasiado rápido. Deberían salir disparadas al espacio como un pasajero sin cinturón en un frenazo, pero no ocurría. Ahora, una investigación de la Universidad Nacional de Colombia propone que una fuerza adicional y aún desconocida podría explicar este misterio que ha intrigado a la comunidad científica durante décadas.

El científico Juan Camilo Torres Rojas, magíster en Astronomía de la Universidad Nacional, decidió analizar cómo se mueven las estrellas en la Vía Láctea y en dos galaxias lejanas llamadas NGC2403 y NGC5005, ubicadas aproximadamente a 8 y 65 millones de años luz de la Tierra. Para hacerlo utilizó datos de SPARC, una de las bases de información astronómica más importantes del mundo para estudiar la rotación de galaxias, y modificó un programa computacional llamado GalRotPy capaz de simular el movimiento de estrellas dentro de galaxias. En algunas zonas externas de esas galaxias, las estrellas alcanzan velocidades superiores a los 200 kilómetros por segundo, equivalente a casi 720.000 kilómetros por hora.

La explicación más aceptada hasta ahora ha sido la existencia de la materia oscura, una sustancia invisible que no emite luz pero cuya gravedad mantendría unidas las galaxias. El problema es que, a pesar de décadas de búsqueda y detectores millones de veces más sensibles que en los años ochenta, nadie ha podido detectarla directamente. Esto llevó a algunos científicos a cuestionarse si el problema estaba en la materia misma o en cómo entendemos la gravedad.

Torres probó una hipótesis conocida como "quinta fuerza", una interacción adicional que podría actuar junto con la gravedad tradicional. El modelo matemático que utilizó se basa en una ecuación Yukawa, originalmente desarrollada para estudiar fuerzas entre partículas subatómicas. Lo innovador fue trasladar esa idea desde el mundo microscópico hasta escalas colosales donde interactúan miles de millones de estrellas. Después de comparar las observaciones de telescopios con las simulaciones en computador, encontró que en dos de las tres galaxias analizadas el modelo con la posible quinta fuerza reprodujo mejor el movimiento real de las estrellas.

Aunque estos resultados no prueban que existe una nueva fuerza en el universo, sí sugieren que las teorías alternativas de la gravedad podrían explicar fenómenos que la física actual aún no comprende completamente. El investigador destaca que comprender cómo funciona la gravedad es fundamental para entender la estructura del universo: cómo se forman las galaxias, cómo evolucionan y por qué permanecen unidas.

El trabajo también tiene implicaciones prácticas más allá de la teoría. Gran parte de la tecnología moderna existe gracias a avances de investigaciones consideradas meramente teóricas. Por ejemplo, los sistemas GPS necesitan correcciones derivadas de la teoría de la relatividad de Einstein para funcionar con precisión. De la misma manera, investigaciones en astronomía han impulsado desarrollos en supercomputación, análisis masivo de datos e inteligencia artificial, tecnologías hoy utilizadas en medicina, telecomunicaciones y navegación satelital.

Resolver la pregunta sobre si la gravedad funciona exactamente igual en todo el universo o si cambia en distancias gigantescas transformaría la comprensión actual del cosmos. La investigación fortalece las líneas de trabajo en Astronomía Galáctica, Gravitación y Cosmología del Observatorio Astronómico Nacional, donde se desarrollan estudios sobre modelos alternativos para comprender el comportamiento del universo a gran escala.