Actualizado en marzo, 2026 por Manuel Sánchez Ruiz
Cosmología
Actualizado marzo 2026
Si pudieras pesar todo lo que hay en el universo, descubrirías algo perturbador: el 95 % es invisible. Las estrellas, los planetas, el gas, tú, yo, todo lo que podemos ver y tocar representa apenas un 5 % del total. El 27 % es materia oscura: algo que tiene masa, genera gravedad, sostiene galaxias enteras, pero que en 90 años de búsqueda activa nadie ha conseguido detectar directamente. Ni una sola partícula. Y no es por falta de intentos.
Lo esencial
Qué es: Un tipo de materia que no emite, absorbe ni refleja luz. Solo interactúa a través de la gravedad. Constituye el 27 % de la masa-energía del universo (datos de Planck, 2018).
Cómo lo sabemos: Las galaxias giran demasiado rápido, la luz se curva más de lo que debería, y las simulaciones del universo solo funcionan si la añades.
Candidatos principales: WIMPs (partículas masivas débilmente interactivas), axiones y agujeros negros primordiales. Ninguno confirmado.
Lo que no sabemos: Qué partícula es (o si es una partícula), por qué hay tanta, y si algún día podremos detectarla directamente. Los experimentos más sensibles de la historia (LZ, XENONnT) siguen sin encontrar nada.
¿Qué es la materia oscura y por qué sabemos que existe?
La materia oscura es un tipo de materia que no interactúa con la luz. No emite fotones, no los absorbe, no los refleja. Es completamente invisible a cualquier telescopio, en cualquier longitud de onda. No puedes verla en el óptico, ni en el infrarrojo, ni en los rayos X. Pero tiene masa, y por tanto genera gravedad. Y esa gravedad la delata.
La analogía más directa: no puedes ver el viento, pero ves cómo dobla los árboles. Con la materia oscura pasa lo mismo. No la vemos, pero vemos cómo las galaxias se mueven a velocidades que serían imposibles si solo contaran con la materia visible. Vemos cómo la luz de galaxias lejanas se curva al pasar junto a masas que no están ahí. Vemos cómo el universo entero tiene una estructura que solo se explica si existe algo invisible sosteniéndola.
PARA ENTENDER LA PROPORCIÓN
Imagina una pista de baile a oscuras donde solo puedes ver a las personas vestidas de blanco. Notas que giran y orbitan alrededor de zonas aparentemente vacías. Esas zonas «vacías» son personas vestidas de negro: están ahí, tienen masa, influyen en los movimientos, pero no puedes verlas. En el universo, hay cinco veces más «bailarines de negro» que de blanco.
¿Cuánta materia oscura hay en el universo?
El satélite Planck de la ESA midió la radiación de fondo de microondas (el «eco» del Big Bang) con una precisión sin precedentes. Los datos, publicados en 2018, dan el reparto definitivo de la masa-energía del universo:
COMPOSICIÓN DEL UNIVERSO (PLANCK 2018)
Energía oscura
68,3 %
Acelera la expansión del universo. No sabemos qué es.
Materia oscura
26,8 %
Tiene gravedad, sostiene galaxias. Invisible. No detectada directamente.
Materia ordinaria (átomos)
4,9 %
Estrellas, planetas, gas, tú, todo lo visible. Apenas un 5 %.
Datos: ESA / Planck Collaboration (2018) · espacioentrelazado.es
Los números lo dejan claro: todo lo que puedes ver en un telescopio (todas las estrellas, galaxias, nebulosas, planetas) es menos de un 5 % del universo. La materia oscura sola pesa más de cinco veces más que toda la materia ordinaria junta.
Solo en nuestra Vía Láctea, el halo de materia oscura tiene una masa estimada de un billón de masas solares (1012 M☉). La densidad local, en la vecindad del Sol, ronda los 0,3-0,4 GeV/cm³. Eso significa que ahora mismo, mientras lees esto, estás siendo atravesado por partículas de materia oscura. Millones de ellas cada segundo. Sin que notes nada.
Las tres pruebas que convencieron a la ciencia
La materia oscura no es una ocurrencia de un solo experimento. Es una conclusión a la que apuntan líneas de evidencia independientes, acumuladas durante décadas.
1. Las galaxias giran demasiado rápido (Zwicky, 1933; Rubin, 1970s)
En 1933, el astrónomo suizo Fritz Zwicky estudió el cúmulo de galaxias de Coma. Midió la velocidad a la que las galaxias se movían dentro del cúmulo: unas 1.000 km/s de dispersión. Pero con la masa visible que había allí, la velocidad máxima debería ser de unos 80 km/s. Las galaxias se movían más de diez veces más rápido de lo que la gravedad de la materia visible permitía. Zwicky propuso que debía haber una «masa faltante» invisible. La llamó dunkle Materie: materia oscura.
La confirmación vino 40 años después. En la década de 1970, la astrónoma Vera Rubin midió las curvas de rotación de 21 galaxias espirales con su colaborador Kent Ford. Los resultados: las estrellas en los bordes exteriores de las galaxias giraban igual de rápido que las del centro. Según la mecánica newtoniana, deberían ir mucho más despacio (como los planetas exteriores del sistema solar orbitan más lento que los interiores). Las curvas eran «planas» donde deberían caer. La conclusión: las galaxias contienen entre 5 y 10 veces más masa de la que podemos ver.
La historia detrás del dato
Vera Rubin tuvo que luchar para que la tomaran en serio. En los años 60, cuando intentó acceder al observatorio de Monte Palomar, le dijeron que las mujeres no podían usar el telescopio. Décadas después, sus curvas de rotación se convirtieron en una de las pruebas más sólidas de la materia oscura. En 2020, el Observatorio Vera C. Rubin (Chile) recibió su nombre en reconocimiento.
2. La luz se curva más de lo que debería (lentes gravitacionales)
Einstein predijo que la masa curva el espacio-tiempo y, con él, la trayectoria de la luz. Cuando observamos galaxias lejanas cuya luz pasa junto a un cúmulo masivo, vemos cómo sus imágenes se deforman, se estiran, incluso se multiplican. El fenómeno se llama lente gravitacional.
La cantidad de deformación permite calcular cuánta masa tiene el cúmulo que actúa como lente. Y los números no cuadran: hay mucha más masa de la que se ve. El telescopio Euclid de la ESA, lanzado en julio de 2023, está cartografiando este efecto a escala cósmica. En su primer trimestre de datos científicos (marzo 2025) detectó 26 millones de galaxias en una semana de observación, de las cuales 14 millones eran útiles para medir lentes gravitacionales y trazar la distribución de la materia oscura.
3. El cúmulo Bala: la prueba del choque
La prueba más visual llegó en 2006 con el cúmulo Bala (1E 0657-56). Son dos cúmulos de galaxias que colisionaron a unos 4.500 km/s. El gas caliente (materia visible) de ambos cúmulos chocó y se frenó en el centro, generando emisiones de rayos X que el telescopio Chandra captó. Pero el análisis de lentes gravitacionales mostró que la mayor parte de la masa siguió de largo, separándose del gas.
LA ANALOGÍA DEL CHOQUE
Imagina dos coches hechos de niebla chocando de frente. La niebla (el gas) se mezcla y se detiene en el centro. Pero los conductores invisibles (la materia oscura) atraviesan el choque sin detenerse y siguen adelante. Eso es exactamente lo que el cúmulo Bala mostró: la masa gravitacional se separó de la materia visible. Es la prueba más directa de que la materia oscura existe como sustancia independiente.
¿De qué está hecha la materia oscura? Los candidatos
Sabemos que la materia oscura existe. Sabemos cuánta hay. Sabemos dónde está (más o menos). Lo que no sabemos es qué partícula la forma. Hay tres candidatos principales:
| Candidato | Qué es | Masa estimada | Estado actual (2025) |
|---|---|---|---|
| WIMPs | Partículas masivas débilmente interactivas. El candidato favorito durante décadas. | 1 GeV – 10 TeV | No detectados. LZ, XENONnT y PandaX descartan cada vez más rango de masas. |
| Axiones | Partículas ultraligeras propuestas para resolver un problema de la fuerza nuclear fuerte. | ~1-100 microeV | ADMX descartó axiones DFSZ entre 3,27-3,34 μeV (2025). Búsqueda activa. |
| Agujeros negros primordiales | Agujeros negros formados fracciones de segundo después del Big Bang, no por colapso estelar. | Variable (de asteroides a estrellas) | LIGO/Virgo detectó una posible fusión sub-solar (nov. 2025). Ventana estrecha. |
Existe una alternativa radical: ¿y si la materia oscura no existe y en realidad la gravedad funciona de forma diferente a grandes escalas? Esa idea se llama MOND (Dinámica Newtoniana Modificada). Fue propuesta por Mordehai Milgrom en 1983. Pero en 2024, un análisis de estrellas binarias anchas la descartó con un nivel de confianza de 16 sigma, una certeza estadística aplastante. MOND además no puede explicar la radiación de fondo de microondas ni la estructura del cúmulo Bala.
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Los detectores más sensibles de la historia (y qué han encontrado)
La búsqueda directa de materia oscura se hace en laboratorios subterráneos, protegidos bajo cientos de metros de roca para bloquear los rayos cósmicos que interfieren. En su interior, detectores llenos de xenón líquido ultrapuro esperan a que una partícula de materia oscura choque contra un núcleo atómico y genere un destello diminuto. Tres experimentos dominan la carrera en 2025:
| Experimento | Ubicación | Exposición | Resultado 2025 |
|---|---|---|---|
| LUX-ZEPLIN (LZ) | Sanford Lab, Dakota del Sur (EE. UU.) | 417 días, 4,2 toneladas·año | Sin WIMPs. Primer sondeo 3-9 GeV. Detectó neutrinos solares (4,5σ). |
| XENONnT | Gran Sasso, Italia | 3,1 toneladas·año | Sin WIMPs. Límite: 2,5 × 10⁻⁴⁵ cm² a 6 GeV. Neutrinos solares (2,7σ). |
| PandaX-4T | Jinping, China | 1,54 toneladas·año | Sin WIMPs. Mejor límite > 100 GeV: 1,6 × 10⁻⁴⁷ cm². Récord en materia oscura solar. |
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partículas de materia oscura detectadas directamente en 90 años de búsqueda
Datos combinados de LZ, XENONnT y PandaX-4T (2025)
¿Significa que 90 años de búsqueda han sido un fracaso? No. Cada resultado «negativo» descarta un rango de masas y secciones eficaces. Es como buscar las llaves: cada habitación donde no están reduce las opciones. LZ, por ejemplo, fue el primer experimento en sondear el rango de 3 a 9 GeV/c², un territorio que nunca se había explorado. Y no encontró nada, lo que significa que los WIMPs ligeros son cada vez más improbables.
Pero aquí está la parte inesperada: al buscar materia oscura, LZ detectó neutrinos solares procedentes del núcleo del Sol (reacciones de boro-8) con una confianza de 4,5 sigma. Es un descubrimiento en sí mismo, y plantea un nuevo problema: a medida que los detectores se hacen más sensibles, los neutrinos solares empiezan a «contaminar» la señal. Los físicos lo llaman la «niebla de neutrinos», y será el siguiente gran obstáculo para la detección directa.
Euclid y DES: cartografiando lo invisible desde el espacio
Mientras los laboratorios subterráneos buscan la partícula, los telescopios trazan el mapa de dónde está la materia oscura a escala cósmica. Dos proyectos lideran esta línea:
El telescopio Euclid (ESA, lanzado en julio de 2023) está diseñado específicamente para cartografiar la distribución de materia oscura usando lentes gravitacionales débiles sobre miles de millones de galaxias. En su primer trimestre de datos científicos analizó 26 millones de galaxias. Los primeros mapas a gran escala se esperan para octubre de 2026.
El Dark Energy Survey (DES) completó en 2025-2026 el análisis de sus seis años de datos: 100 millones de galaxias cartografiadas en 4.139 grados cuadrados del cielo, con restricciones sobre la expansión del universo el doble de precisas que cualquier análisis previo.
Lo que estos mapas muestran es que la materia oscura forma una red cósmica: filamentos invisibles que conectan los cúmulos de galaxias como los hilos de una telaraña. Las galaxias que vemos se forman en los nudos de esa red. La materia oscura es el andamio invisible sobre el que se construyó todo lo visible.
Materia oscura vs energía oscura: no son lo mismo
Es la confusión más frecuente. Comparten el apellido «oscura» (porque no sabemos qué son), pero hacen cosas opuestas:
Materia oscura
EFECTO
Atrae. Genera gravedad que mantiene unidas las galaxias.
PORCENTAJE DEL UNIVERSO
26,8 %
DISTRIBUCIÓN
Se concentra en halos alrededor de galaxias y en filamentos cósmicos.
Energía oscura
EFECTO
Repele. Acelera la expansión del universo.
PORCENTAJE DEL UNIVERSO
68,3 %
DISTRIBUCIÓN
Uniforme en todo el espacio. No se concentra en ningún sitio.
Las dos compiten: la materia oscura intenta agrupar la materia en cúmulos, mientras que la energía oscura intenta separarla. En el universo actual, gana la energía oscura: la expansión se acelera. Pero en el universo temprano, la materia oscura dominaba y permitió que se formaran las primeras galaxias. Sin ella, las estrellas, los planetas y la vida no habrían aparecido.
Lo que todavía no sabemos sobre la materia oscura
¿Qué partícula es?
WIMPs, axiones, agujeros negros primordiales, neutrinos estériles… Hay candidatos, pero ninguna detección. ¿Y si es algo que ni siquiera hemos imaginado?
¿Interactúa consigo misma?
Sabemos que la materia oscura interactúa gravitacionalmente, pero ¿tiene otras fuerzas internas? ¿Hay una «física oscura» completa, con partículas oscuras, átomos oscuros, incluso estrellas oscuras?
¿Cómo cruzamos la «niebla de neutrinos»?
Los detectores ya son tan sensibles que captan neutrinos solares. Esa señal de fondo dificulta la búsqueda de materia oscura a sensibilidades mayores. Se necesitarán nuevas técnicas para distinguir ambas.
¿Por qué hay exactamente cinco veces más que materia ordinaria?
La proporción 5:1 entre materia oscura y materia visible parece arbitraria. Ninguna teoría explica por qué ese número y no otro.
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Preguntas frecuentes
¿Qué es la materia oscura en palabras simples?
Es un tipo de materia que tiene gravedad pero no emite ni interactúa con la luz. No puedes verla, pero su gravedad mantiene unidas las galaxias. Representa el 27 % de todo lo que hay en el universo, cinco veces más que toda la materia visible junta.
¿Por qué se llama «oscura» si no sabemos qué es?
«Oscura» significa que no emite luz, no que sea negra o malvada. No produce fotones en ninguna longitud de onda. Es invisible a todos los telescopios. Fritz Zwicky la llamó dunkle Materie (materia oscura) en 1933 y el nombre se quedó.
¿Se ha detectado alguna vez una partícula de materia oscura?
No. A fecha de marzo de 2026, ningún experimento ha detectado directamente una partícula de materia oscura. Los tres detectores más sensibles del mundo (LZ, XENONnT y PandaX-4T) han puesto límites cada vez más estrictos, pero sin detección positiva.
¿Cuál es la diferencia entre materia oscura y energía oscura?
La materia oscura atrae: genera gravedad que agrupa galaxias. La energía oscura repele: acelera la expansión del universo. La materia oscura se concentra en halos y filamentos; la energía oscura está distribuida uniformemente. Son el 27 % y el 68 % del universo, respectivamente.
¿Hay materia oscura en la Tierra o cerca de nosotros?
Sí. La densidad de materia oscura en la vecindad del Sol es de unos 0,3-0,4 GeV/cm³. Eso significa que partículas de materia oscura están atravesando tu cuerpo constantemente, millones cada segundo, pero su interacción con la materia normal es tan débil que ni tú ni los detectores más sensibles lo notan.
¿Podría ser que la materia oscura no exista y la gravedad funcione distinto?
Esa hipótesis se llama MOND (Dinámica Newtoniana Modificada). Fue una idea interesante, pero un estudio de 2024 con estrellas binarias anchas la descartó con 16 sigma de confianza. Además, MOND no puede explicar la radiación de fondo de microondas ni el cúmulo Bala. La evidencia a favor de que la materia oscura es real es muy sólida.
FUENTES Y PARA SABER MÁS
— ESA / Planck Collaboration: Planck 2018 cosmological parameters (arXiv:1807.06209)
— LZ Collaboration: Results from 417 live days, diciembre 2025 (Brown University / arXiv:2410.17036)
— XENONnT Collaboration: Blind WIMP search, Physical Review Letters 134, 111802 (2025)
— PandaX-4T Collaboration: 1.54 tonne-year exposure results, Physical Review Letters 134, 011805 (2025)
— NASA / Chandra: Direct proof of dark matter — Bullet Cluster (Clowe et al., 2006)
— ESA Euclid: Q1 data release, marzo 2025 (euclid-ec.org)
— ADMX Collaboration: DFSZ axion exclusion at 3.27-3.34 μeV, PRL 134, 111002 (2025)
— NOIRLab / DES: Complete Year 6 analysis, 2025-2026 (noirlab.edu)
