La materia oscura: qué es, qué sabemos y qué no sabemos

Cosmología
Actualizado julio 2026

Todo lo que puedes ver —las estrellas, los planetas, tú mismo, cada galaxia del cielo— es apenas el 5% del universo. El otro 95% es materia y energía que no vemos, no tocamos y no entendemos. De ese 95%, una parte, el 27%, es la llamada materia oscura: una sustancia invisible que mantiene unidas a las galaxias y sin la cual el cosmos se habría deshecho. Sabemos que está ahí. No sabemos qué es. Y ese es uno de los mayores misterios de la ciencia.

De qué está hecho el universo

Cuando los cosmólogos suman todo lo que hay en el universo, se llevan una sorpresa incómoda: la materia corriente, la que forma los átomos de las estrellas, los planetas y las personas, es una minoría diminuta. La inmensa mayoría es algo desconocido. Este es el reparto, según los datos del satélite Planck y otras misiones:

Fíjate en lo humilde que es nuestra posición: todo lo que la humanidad ha visto, fotografiado y estudiado a lo largo de la historia cabe en esa rebanada del 5%. El resto es literalmente terra incognita. Y conviene no confundir las dos incógnitas: la materia oscura (27%) tira de las cosas con su gravedad y las agrupa; la energía oscura (68%) hace justo lo contrario, empuja el universo a expandirse cada vez más rápido. Son dos misterios diferentes con nombres parecidos.

¿Cómo sabemos que existe algo que no vemos?

Es la pregunta lógica: si es invisible, ¿cómo estamos tan seguros de que está ahí? La respuesta es que la materia oscura, aunque no emita luz, sí tiene gravedad, y la gravedad deja huellas por todas partes. Hay tres pruebas principales, y juntas son muy difíciles de rebatir.

1. Las galaxias giran demasiado rápido

En los años 70, la astrónoma Vera Rubin midió cómo giraban las estrellas en las afueras de otras galaxias, y encontró algo imposible: giraban tan rápido que, con solo la gravedad de la materia visible, deberían haber salido despedidas hace eones. Es como una calesita girando tan deprisa que los caballitos tendrían que salir volando, pero no lo hacen. Algo invisible, con mucha masa, las estaba sujetando. Ese «pegamento gravitatorio» es la materia oscura, y en nuestra propia Vía Láctea hay varias veces más materia oscura que materia normal.

2. La luz se curva alrededor de masa invisible

La gravedad curva la luz, como predijo Einstein. Cuando observamos galaxias lejanas, su luz llega deformada, ampliada o multiplicada, como si hubiera pasado por una lente. Midiendo esa distorsión (llamada lente gravitacional) podemos «pesar» la masa que la provoca. Y una y otra vez, sale mucha más masa de la que vemos en forma de estrellas y gas. Esa masa extra e invisible es materia oscura.

3. El cúmulo Bala: la prueba más directa

El caso más contundente es el cúmulo Bala, la colisión de dos cúmulos de galaxias. En el choque, el gas caliente (materia normal) se frenó y quedó atrás, pero midiendo la lente gravitacional se vio que la mayor parte de la masa había seguido de largo, atravesándolo todo sin frenarse. Es decir, la masa y la materia visible estaban en sitios distintos. Solo la materia oscura, que apenas interactúa con nada salvo por gravedad, puede explicar esa separación. Para muchos científicos, es la prueba más difícil de esquivar.

Una idea de casi 100 años

La materia oscura no es una moda reciente. Ya en 1933, el astrónomo Fritz Zwicky estudió un cúmulo de galaxias y se dio cuenta de que se movían tan rápido que la materia visible no bastaba, ni de lejos, para mantenerlas juntas por gravedad. Dedujo que tenía que haber una masa oculta, invisible, y la bautizó con un nombre que ha llegado hasta hoy: dunkle Materie, materia oscura. En su época casi nadie le hizo caso.

Hubo que esperar cuatro décadas, a los trabajos de Vera Rubin en los años 70, para que la comunidad científica se lo tomara en serio. Rubin acumuló pruebas tan sólidas con las curvas de rotación de decenas de galaxias que el asunto dejó de ser una rareza para convertirse en uno de los grandes problemas abiertos de la física. Casi un siglo después de Zwicky, seguimos sin resolverlo, lo que dice mucho de lo profundo que es el misterio.

El andamiaje del cosmos: cómo formó las galaxias

La materia oscura no es solo un pegamento actual: fue la arquitecta del universo tal como lo vemos. Tras el Big Bang, la materia normal estaba repartida de forma casi perfectamente uniforme. Si solo hubiera existido esa materia, jamás se habrían formado galaxias: la gravedad no habría tenido tiempo de agruparla. Fue la materia oscura, que empezó a concentrarse antes, la que creó los «pozos» gravitatorios donde luego cayó el gas normal para formar las primeras estrellas y galaxias.

Dicho de otro modo: la materia oscura es el esqueleto invisible sobre el que se construyó todo lo que estudiamos en cosmología. Las simulaciones por ordenador que incluyen materia oscura reproducen con asombrosa fidelidad la «telaraña cósmica» real: una red de filamentos y nudos donde se acumulan las galaxias. Si quitas la materia oscura de esas simulaciones, el universo que sale no se parece en nada al que observamos. Esa es, quizá, la prueba más elegante de todas: sin ella, no habría cosmos que contar.

¿Qué es la materia oscura? Los candidatos

Aquí es donde la honestidad manda: no lo sabemos. Sabemos que está ahí y cómo se comporta a lo grande, pero no de qué está hecha. Lo que sí tenemos claro es que no es materia normal escondida (ni planetas oscuros, ni gas frío, ni agujeros negros normales en cantidad suficiente): eso ya se ha descartado. La materia oscura parece ser algún tipo de partícula nueva, ajena a la física que conocemos. Estos son los principales sospechosos:

WIMPs: partículas masivas que interactúan muy débilmente. Durante décadas fueron las favoritas, y se han construido detectores enormes bajo tierra para cazarlas, pero de momento no ha aparecido ninguna. Axiones: partículas hipotéticas ultraligeras, hoy uno de los candidatos más prometedores. Neutrinos estériles: primos exóticos de los neutrinos conocidos. Y algunos físicos exploran incluso que parte de la materia oscura sean agujeros negros primordiales nacidos en el Big Bang, aunque las observaciones ponen límites cada vez más estrechos a esa idea.

La caza en 2026: Euclid y los grandes mapas

La búsqueda va por dos caminos. Por un lado, detectores en laboratorios subterráneos que esperan pillar una partícula de materia oscura chocando por casualidad con un átomo. Por otro, telescopios que la cartografían indirectamente a través de su gravedad. El protagonista actual es Euclid, el telescopio espacial europeo lanzado en 2023, cuyo objetivo es dibujar el mapa más detallado de la historia de cómo se distribuye la materia oscura en el universo. En marzo de 2025 publicó sus primeros grandes datos, con millones de galaxias catalogadas, y su misión completa promete afinar como nunca la geometría del cosmos oscuro.

La caza directa es aún más asombrosa. En laboratorios excavados a un kilómetro o más bajo tierra (dentro de montañas o minas abandonadas), los científicos instalan tanques con toneladas de xenón líquido ultrapuro, enfriados casi al cero absoluto. La roca sobre ellos bloquea toda la radiación de fondo, para que si alguna vez una partícula de materia oscura choca por casualidad contra un átomo de xenón, el diminuto destello no se confunda con nada. Llevan décadas esperando ese golpe de suerte. De momento, silencio: y ese silencio también es información, porque va descartando teorías.

El James Webb también aporta pistas, al estudiar galaxias del universo temprano cuya formación depende de cómo actuó la materia oscura. Poco a poco, entre observaciones y experimentos, se va cercando al fantasma. Pero por ahora sigue escapándose, y esa es precisamente una de las cosas más honestas y bonitas de la ciencia: reconocer con claridad los límites de lo que sabemos.

¿Y si la materia oscura no existiera?

Es una pregunta legítima que algunos científicos se toman en serio. Existen teorías alternativas, como la llamada MOND, que proponen que quizá no falta materia, sino que la gravedad se comporta de forma distinta a gran escala de como creemos. Estas ideas explican bien algunas cosas, como las curvas de rotación de las galaxias, pero fallan en otras, sobre todo en el cúmulo Bala y en la estructura general del universo. Hoy por hoy, la materia oscura sigue siendo la explicación que mejor encaja con el conjunto de las observaciones, aunque no tengamos ni idea de qué es. La ciencia avanza así: conviviendo con preguntas abiertas sin fingir que están resueltas.

Resolver qué es la materia oscura no es un capricho académico: sería uno de los mayores descubrimientos de la historia de la física. Significaría encontrar una forma de materia completamente nueva, ajena a todo lo que compone el mundo que conocemos, y probablemente abriría la puerta a una física más allá del modelo actual. Quien lo consiga reescribirá los libros de texto. Por eso miles de científicos, con telescopios en el espacio y detectores enterrados bajo montañas, dedican su carrera a perseguir algo que, por definición, no se puede ver. Es la búsqueda del 95% que nos falta.