¿MATERIA OSCURA O GRAVEDAD MODIFICADA?

Patricio Bustamante Díaz. Fundación Altura Patrimonio. 28 06 2026

La importancia de la materia oscura hoy radica en que sigue siendo una pieza clave para explicar cómo se forman y se mantienen unidas las galaxias, los cúmulos de galaxias y la estructura a gran escala del universo, aunque su naturaleza profunda todavía permanezca desconocida.

La materia oscura nació como una solución incómoda. En 1933, el astrónomo Fritz Zwicky observó que las galaxias del cúmulo de Coma se movían demasiado rápido. Con la gravedad conocida, ese cúmulo debería desarmarse. Para explicar por qué seguía unido, propuso que debía existir una gran cantidad de materia invisible: no brillaba, no se veía, pero ejercía gravedad. NASA resume este origen señalando que Zwicky sospechó la existencia de materia oscura al estudiar galaxias que se movían tan rápido que deberían haber escapado del cúmulo de Coma.

Durante décadas, la idea quedó casi dormida. El gran impulso llegó en los años setenta, cuando Vera Rubin y Kent Ford estudiaron la rotación de galaxias espirales. Según la física esperada, las estrellas más alejadas del centro galáctico debían moverse más lentamente. Pero no era así: giraban a velocidades demasiado altas. Una vez más, parecía faltar masa. Desde entonces, la materia oscura pasó a ser una pieza central del modelo cosmológico moderno.

Luego vinieron otros hitos. Las observaciones del fondo cósmico de microondas, la formación de galaxias y los choques entre cúmulos reforzaron la idea de que el universo contiene mucha más masa de la que vemos. Uno de los casos más famosos es el Cúmulo  (Clowe et al), observado en 2006, considerado por NASA como una de las mejores evidencias directas de materia oscura, porque muestra una separación entre la materia visible caliente y la masa inferida por gravedad.

Pero la historia no terminó ahí. En 1983, Mordehai Milgrom propuso una alternativa: tal vez no falta materia, sino que nuestras leyes de la gravedad fallan cuando las aceleraciones son extremadamente débiles. Esa idea se conoce como MOND, o Dinámica Newtoniana Modificada. MOND no agrega una partícula invisible; modifica la forma en que entendemos la gravedad a escalas galácticas.

Ahí aparece el problema central: MOND funciona sorprendentemente bien para explicar la rotación de muchas galaxias, pero históricamente ha tenido dificultades con los cúmulos de galaxias. Incluso usando MOND, seguía faltando masa. No tanta como en el modelo tradicional con materia oscura, pero sí una cantidad importante.

Dos artículos, dos formas de mirar el mismo problema

El primer artículo que sirve como contrapunto es el de Kelleher y Lelli, publicado como preprint en 2024: Galaxy clusters in Milgromian dynamics: Missing matter, hydrostatic bias, and the external field effect. Este trabajo estudia cinco cúmulos de galaxias con datos de alta calidad. Su conclusión es prudente: en MOND, los cúmulos todavía requieren “materia faltante”, aunque mucho menos que en el modelo clásico con materia oscura. Los autores sugieren que esa masa adicional podría estar relacionada con bariones no detectados, como gas frío, sesgos en el equilibrio hidrostático o efectos externos de campo gravitatorio.

El segundo artículo, de Dong Zhang, Akram Hasani Zonoozi y Pavel Kroupa, publicado en Physical Review D en 2026, va más lejos. Su título es Revisiting the missing mass problem in MOND for nearby galaxy clusters. Los autores reevalúan la masa visible de 46 cúmulos cercanos usando una teoría llamada IGIMF, que permite estimar mejor cuánta masa queda escondida en estrellas débiles, restos estelares, enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros. Su resultado es fuerte: al sumar gas intracumular, estrellas, luz intracumular y remanentes estelares, la masa bariónica alcanzaría al menos un 88% de la masa dinámica requerida por MOND.

Dicho en simple: el artículo de 2024 dice que MOND reduce el problema, pero no lo elimina. El artículo de 2026 dice que, si contamos mejor la materia ordinaria escondida en restos estelares, el problema casi desaparece.

La confrontación de posturas

La postura más cercana al modelo estándar sostiene que la materia oscura sigue siendo necesaria. No porque se haya visto directamente una partícula de materia oscura, sino porque muchas observaciones distintas parecen apuntar en la misma dirección: galaxias que giran demasiado rápido, cúmulos demasiado masivos, lentes gravitacionales, el Cúmulo Bala y la estructura a gran escala del universo. En esta visión, la materia oscura es una sustancia real, no luminosa, todavía no identificada.

La postura MOND es distinta. Dice que quizá estamos interpretando mal el problema. En vez de imaginar una sustancia invisible que llena el universo, podríamos estar usando una ley gravitacional incompleta. MOND recuerda que la gravedad de Newton y la relatividad general fueron formuladas y probadas principalmente en ciertos rangos de escala y aceleración. En los bordes extremos —galaxias y cúmulos— podría aparecer una corrección.

El artículo de Kelleher y Lelli es importante porque no presenta a MOND como una solución mágica. Reconoce que, en cúmulos de galaxias, aún aparece una masa faltante. Pero también muestra que esa masa faltante es menor que la exigida por la física newtoniana con materia oscura. Es decir, MOND no elimina el misterio, pero lo reduce

El artículo de Zhang, Hasani Zonoozi y Kroupa es más ambicioso. Propone que una parte importante de esa “masa faltante” podría estar dentro del mundo bariónico conocido: gas, estrellas débiles y restos de estrellas muertas. Si eso es correcto, entonces el problema de los cúmulos en MOND dejaría de ser una falla grave y se transformaría en un problema de inventario: no faltaría materia exótica, sino una mejor contabilidad de la materia ordinaria.

Pero aquí está el punto delicado. El artículo de 2026 no demuestra que la materia oscura no exista. Lo que muestra es que, dentro de MOND, los cúmulos podrían explicarse mejor de lo que se pensaba si se incorporan masas estelares y remanentes antes subestimados. Es un aporte importante contra una objeción clásica a MOND, pero no derriba por sí solo todo el edificio de la materia oscura.

¿Qué está realmente en juego?

La discusión no es solo técnica. Es también una disputa sobre cómo se construye una explicación científica.

El modelo de materia oscura dice: “Las leyes de gravedad funcionan bien; lo que falta es una forma de materia que aún no hemos detectado directamente”.

MOND dice: “Tal vez no falta materia; tal vez la ley que usamos no es completa en condiciones extremas”.

Ambas posturas tienen fortalezas y debilidades. La materia oscura explica muy bien muchos fenómenos cosmológicos, pero su partícula fundamental nunca ha sido encontrada por los detectores. MOND explica de manera elegante muchas curvas de rotación galáctica, pero enfrenta dificultades en cosmología y en ciertos cúmulos. Por eso, cada nuevo artículo no cierra el debate, sino que desplaza la frontera.

Conclusión

La materia oscura sigue siendo la explicación dominante, porque conecta muchas observaciones del universo bajo un mismo marco. Sin embargo, el artículo de Zhang, Hasani Zonoozi y Kroupa muestra que MOND no puede descartarse tan fácilmente. Al recalcular la masa bariónica en cúmulos cercanos, los autores reducen de forma importante uno de los problemas históricos de la gravedad modificada.

La conclusión más equilibrada es la siguiente: la materia oscura continúa siendo el paradigma principal, pero MOND sigue funcionando como una crítica poderosa. Obliga a revisar los supuestos, a contar mejor la materia visible y a no confundir una explicación exitosa con una verdad definitiva. En ciencia, una buena teoría no solo responde preguntas; también debe sobrevivir a las preguntas incómodas. Y en el caso de la materia oscura, esas preguntas siguen abiertas.

Quizás con la materia oscura ocurra algo similar a lo sucedido con la teoría geocéntrica, el vacío del espacio, el éter; explicaciones que parecían necesarias para ordenar lo desconocido, hasta que una nueva forma de mirar el problema cambió por completo la interpretación. El tiempo dirá…

Referencias:

Kelleher, R., & Lelli, F. (2024). Galaxy clusters in Milgromian dynamics: Missing matter, hydrostatic bias, and the external field effect. Astronomy & Astrophysics, 688, A78. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202449968 ⁠  PDF: https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2024/08/aa49968-24.pdf  ⁠   

Zhang, D., Hasani Zonoozi, A., & Kroupa, P. (2026). Revisiting the missing mass problem in MOND for nearby galaxy clusters. Physical Review D, 113(4), 043027. https://doi.org/10.1103/mp3f-q5dc ⁠  PDF: arXiv: https://arxiv.org/pdf/2602.06082

Zwicky, F. (1933). Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln. Helvetica Physica Acta, 6, 110–127. Link: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1933AcHPh…6..110Z/abstract⁠ Traducción PDF inglés/español: https://arxiv.org/pdf/1711.01693

Rubin, V. C., & Ford, W. K., Jr. (1970). Rotation of the Andromeda Nebula from a spectroscopic survey of emission regions. The Astrophysical Journal, 159, 379–403. https://doi.org/10.1086/150317https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1970ApJ…159..379R/abstract

Milgrom, M. (1983). A modification of the Newtonian dynamics as a possible alternative to the hidden mass hypothesis. The Astrophysical Journal, 270, 365–370. https://doi.org/10.1086/161130⁠ https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1983ApJ…270..365M/abstract ⁠  

Clowe, D., Bradač, M., Gonzalez, A. H., Markevitch, M., Randall, S. W., Jones, C., & Zaritsky, D. (2006). A direct empirical proof of the existence of dark matter. The Astrophysical Journal Letters, 648(2), L109–L113. https://doi.org/10.1086/508162⁠

PDF arXiv: https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0608407    ⁠

NASA. (2026). Dark matter. NASA Science. Link: https://science.nasa.gov/dark-matter/⁠

Bertone, G., & Hooper, D. (2018). History of dark matter. Reviews of Modern Physics, 90(4), 045002. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.90.045002⁠ PDF arXiv: https://arxiv.org/pdf/1605.04909 ⁠