Astronomía

¿Hay alguna explicación alternativa para la fuerza gravitacional que atribuimos a la materia oscura?

¿Hay alguna explicación alternativa para la fuerza gravitacional que atribuimos a la materia oscura?

Siempre me pareció contrario a la intuición que observamos una fuerza gravitacional medida y, dado que el universo no tiene suficiente masa para explicarla, la conclusión fue decir que hay un tipo diferente de materia que no interactúa con la materia ordinaria ni puede hacerlo. ser visto o medido.

¿Y si la fuerza fuera aplicada por otros universos adyacentes o superpuestos o por algo completamente diferente? ¿Se proponen otras teorías? ¿O simplemente llamaríamos a cualquier cosa que descubramos como la fuente de esta fuerza "Materia oscura" incluso si no es nada parecido?


Ciertamente, hay personas que estudian teorías alternativas (no relativistas generales) de la gravedad. Las teorías más populares hasta ahora han sido:

  1. Dinámica newtoniana modificada (MOND): que esencialmente postula que la mecánica newtoniana se descompone en alguna escala, lo que lleva a las curvas de rotación que vemos en las galaxias.
  2. Gravedad tensorial-vectorial-escalar (TeVeS): esta es una generalización relativista de MOND.
  3. La gravedad f (R) cae dentro de la categoría MOND, que altera la expresión relativista general que relaciona la curvatura del espacio-tiempo con el tensor de tensión-energía (la "fuente" de la gravedad, como la masa y la presión). Estas teorías relacionan diferentes funciones del escalar de Ricci con este tensor de tensión-energía.

TeVes parece ser la alternativa más prometedora a la relatividad general (puede explicar cosas como curvas de rotación, predice lentes gravitacionales y algunas otras cosas), pero todavía hay muchos problemas con los que no funciona bien. Hasta ahora, parece que las teorías modificadas de la gravedad están creando más problemas de los que están solucionando, aunque debo admitir que la existencia de cosas como la materia oscura y la energía oscura son cuestiones no triviales con las que los cosmólogos deben llegar a un acuerdo.

Cuando se trata de cosas como universos alternativos y similares como la causa de nuestros misterios actuales, estoy seguro de que estas cosas se han propuesto. El problema aquí es crear un experimento para probarlos. La materia oscura ha sido nombrada así porque sabemos que no emite ni absorbe ninguna radiación. En cuanto a la detección de dicha partícula, se han realizado y se realizarán muchos experimentos reales, y es un campo de investigación apasionante.

A continuación se muestran algunos de estos experimentos y el rango de sección transversal / espacio de parámetros de masa que tiene / probará:


Solo la materia oscura (y no la gravedad modificada) puede explicar el universo

La evolución de la estructura a gran escala en el Universo, desde un estado temprano y uniforme hasta el. [+] Universo agrupado que conocemos hoy. El tipo y la abundancia de materia oscura producirían un Universo muy diferente si alteramos lo que nuestro Universo posee.

Angulo y col. 2008, a través de la Universidad de Durham

Si echaras un vistazo a todas las galaxias del Universo, midieras dónde estaba toda la materia que pudiste detectar y luego trazaras un mapa de cómo se movían estas galaxias, te sentirías bastante desconcertado. Mientras que en el Sistema Solar, los planetas orbitan alrededor del Sol con una velocidad decreciente cuanto más se aleja del centro, tal como predice la ley de la gravitación, las estrellas alrededor del centro galáctico no hacen tal cosa. A pesar de que la masa se concentra hacia el abultamiento central y en un disco parecido a un plano, las estrellas en las regiones externas de una galaxia giran a su alrededor a la misma velocidad que lo hacen en las regiones internas, desafiando las predicciones. Evidentemente, falta algo. Me vienen a la mente dos soluciones: o hay algún tipo de masa invisible que compensa el déficit, o necesitamos modificar las leyes de la gravedad, como hicimos cuando saltamos de Newton a Einstein. Si bien ambas posibilidades parecen razonables, la explicación masiva invisible, conocida como materia oscura, es de lejos la mejor opción. Este es el por qué.

Las galaxias individuales podrían, en principio, explicarse por materia oscura o una modificación de. [+] gravedad, pero no son la mejor evidencia que tenemos de de qué está hecho el Universo, o cómo llegó a ser como es hoy.

Stefania.deluca de Wikimedia Commons

En primer lugar, la respuesta no tiene nada que ver con galaxias individuales. Las galaxias son algunos de los objetos más desordenados del Universo conocido, y cuando estás probando la naturaleza misma del Universo, quieres el entorno más limpio posible. Hay todo un campo de estudio dedicado a esto, conocido como cosmología física. (Revelación completa: es mi campo.) Cuando el Universo nació, era muy uniforme: casi exactamente la misma densidad en todas partes. Se estima que la región más densa con la que comenzó el Universo era menos de un 0,01% más densa que la región menos densa al comienzo del caliente Big Bang. La gravitación funciona de manera muy simple y directa, incluso a escala cósmica, cuando estamos tratando con pequeñas desviaciones de la densidad promedio. Esto se conoce como régimen lineal y proporciona una gran prueba cósmica tanto de la gravitación como de la materia oscura.

Proyección a gran escala a través del volumen Illustris en z = 0, centrado en el cúmulo más masivo, 15. [+] Mpc / h de profundidad. Muestra la densidad de materia oscura (izquierda) en transición a densidad de gas (derecha). La estructura a gran escala del Universo no se puede explicar sin materia oscura.

Illustris Collaboration / Illustris Simulation

Por otro lado, cuando estamos tratando con grandes desviaciones del promedio, esto lo coloca en lo que se llama el régimen no lineal, y estas pruebas son mucho más difíciles de sacar conclusiones. Hoy en día, una galaxia como la Vía Láctea puede ser un millón de veces más densa que la densidad cósmica promedio, lo que la coloca firmemente en el régimen no lineal. Por otro lado, si miramos el Universo a escalas muy grandes o en épocas muy tempranas, los efectos gravitacionales son mucho más lineales, lo que lo convierte en su laboratorio ideal. Si desea investigar si modificar la gravedad o agregar el ingrediente extra de materia oscura es el camino a seguir, querrá ver dónde los efectos son más claros, y ahí es donde los efectos gravitacionales son más fáciles de predecir: en el régimen lineal.

Estas son las mejores formas de sondear el Universo en esa época y lo que te dicen.

Las fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas primero fueron medidas con precisión por COBE en el. [+] 1990, luego con más precisión por WMAP en la década de 2000 y Planck (arriba) en la década de 2010. Esta imagen codifica una gran cantidad de información sobre el Universo primitivo, incluida su composición, edad e historia.

La ESA y la colaboración de Planck

1.) Las fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas. Esta es nuestra primera imagen verdadera del Universo y las fluctuaciones en la densidad de energía en un momento de apenas 380.000 años después del Big Bang. Las regiones azules corresponden a sobredensidades, donde los cúmulos de materia han comenzado su inevitable crecimiento gravitacional, encaminándose por su camino para formar estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias. Las regiones rojas son regiones subdensas, donde la materia se pierde hacia las regiones más densas que la rodean. Observando estas fluctuaciones de temperatura y cómo se correlacionan, es decir, en una escala específica. ¿Cuál es la magnitud de su fluctuación promedio fuera de la temperatura media? Puede aprender muchísimo sobre la composición de su Universo.

Las alturas y posiciones relativas de estos picos acústicos, derivadas de los datos del Cosmic. [+] Fondo de microondas, son definitivamente consistentes con un Universo compuesto por 68% de energía oscura, 27% de materia oscura y 5% de materia normal. Las desviaciones están fuertemente restringidas.

Resultados de Planck 2015. XX. Restricciones sobre la inflación - Planck Collaboration (Ade, P.A.R.et al.) ArXiv: 1502.02114

En particular, las posiciones y alturas (especialmente las alturas relativas) de los siete picos identificados anteriormente concuerdan espectacularmente con un ajuste particular: un Universo que tiene un 68% de energía oscura, un 27% de materia oscura y un 5% de materia normal. Si no incluye la materia oscura, los tamaños relativos de los picos impares y los picos pares no pueden coincidir. Lo mejor que pueden hacer las afirmaciones de gravedad modificada es obtener los dos primeros picos (pero no el tercero o más), o obtener el espectro correcto de picos agregando también algo de materia oscura, lo que anula todo el propósito. No se conocen modificaciones a la gravedad de Einstein que puedan reproducir estas predicciones, incluso después de los hechos, sin agregar también materia oscura.

Una ilustración de patrones de agrupamiento debido a oscilaciones acústicas bariónicas, donde la probabilidad de. [+] encontrar una galaxia a cierta distancia de cualquier otra galaxia se rige por la relación entre la materia oscura y la materia normal. A medida que el Universo se expande, esta distancia característica también se expande, lo que nos permite medir la constante de Hubble.

2.) La estructura a gran escala del Universo. Si tienes una galaxia, ¿qué probabilidades hay de que encuentres otra galaxia a cierta distancia? Y si miras el Universo en una cierta escala volumétrica, ¿qué desviaciones del número "promedio" de galaxias esperas ver allí? Estas preguntas están en el corazón de la comprensión de la estructura a gran escala, y sus respuestas dependen en gran medida tanto de las leyes de la gravedad como de lo que hay en su Universo. En un Universo donde el 100% de su materia es materia normal, tendrá grandes supresiones de la formación de estructuras en escalas específicas y grandes, mientras que si su Universo está dominado por materia oscura, obtendrá solo pequeñas supresiones superpuestas sobre un fondo uniforme. . No necesita simulaciones ni efectos no lineales para probar esto, todo esto se puede calcular a mano.

Los puntos de datos de nuestras galaxias observadas (puntos rojos) y las predicciones de una cosmología con. [+] la materia oscura (línea negra) se alinea increíblemente bien. Las líneas azules, con y sin modificaciones de la gravedad, no pueden reproducir esta observación sin materia oscura.

S. Dodelson, de http://arxiv.org/abs/1112.1320

Cuando miramos el Universo en estas escalas más grandes y lo comparamos con las predicciones de estos diferentes escenarios, los resultados son incontrovertibles. Esos puntos rojos (con barras de error, como se muestra) son las observaciones, los datos, de nuestro propio Universo. La línea negra es la predicción de nuestra cosmología estándar ΛCDM, con materia normal, materia oscura (en seis veces la cantidad de materia normal), energía oscura y la relatividad general como la ley que la rige. Tenga en cuenta los pequeños meneos que contiene y lo bien que, lo asombrosamente bien, las predicciones coinciden con los datos. Las líneas azules son las predicciones de materia normal sin materia oscura, tanto en escenarios estándar (sólido) como de gravedad modificada (punteado). Y nuevamente, no se conocen modificaciones de la gravedad que puedan reproducir estos resultados, incluso después de los hechos, sin incluir también la materia oscura.

La vía que toman los protones y neutrones en el Universo temprano para formar los elementos más ligeros y. [+] isótopos: deuterio, helio-3 y helio-4. La proporción de nucleón a fotón determina con qué cantidad de estos elementos terminaremos en nuestro Universo hoy. Estas medidas nos permiten conocer con mucha precisión la densidad de la materia normal en todo el Universo.

E. Siegel / Más allá de la galaxia

3.) La abundancia relativa de elementos ligeros formados en el Universo temprano.. Esta no es una cuestión específicamente relacionada con la materia oscura, ni es extremadamente dependiente de la gravedad. Pero debido a la física del Universo temprano, donde los núcleos atómicos se destruyen en condiciones de energía lo suficientemente altas cuando el Universo es extremadamente uniforme, podemos predecir exactamente cuánto hidrógeno, deuterio, helio-3, helio-4 y litio- 7 deberían quedar del Big Bang en el gas primordial que vemos hoy. Solo hay un parámetro del que dependen todos estos resultados: la proporción de fotones a bariones (protones y neutrones combinados) en el Universo. Hemos medido la cantidad de fotones en el Universo gracias a los satélites WMAP y Planck, y también hemos medido la abundancia de esos elementos.

Las abundancias previstas de helio-4, deuterio, helio-3 y litio-7 según lo predicho por Big Bang. [+] Nucleosíntesis, con las observaciones mostradas en los círculos rojos.

Juntando eso, nos dicen la cantidad total de materia normal en el Universo: es el 4,9% de la densidad crítica. En otras palabras, conocemos la cantidad total de materia normal en el Universo. Es un número que concuerda espectacularmente tanto con los datos de fondo de microondas cósmicos como con los datos de estructura a gran escala y, sin embargo, es solo alrededor del 15% de la cantidad total de materia que tiene que estar presente. De nuevo, no existe ninguna modificación conocida de la gravedad que pueda brindarle esas predicciones a gran escala y también esta baja abundancia de materia normal.

Cluster MACS J0416.1-2403 en el óptico, uno de los campos de la frontera del Hubble que revela, a través. [+] lentes gravitacionales, algunas de las galaxias más profundas y débiles jamás vistas en el Universo.

4.) La curvatura gravitacional de la luz estelar de grandes masas de cúmulos en el Universo.. Cuando miramos los grupos de masa más grandes del Universo, los que están más cerca de estar todavía en el régimen lineal de formación de estructuras, notamos que la luz de fondo de ellos está distorsionada. Esto se debe a la curvatura gravitacional de la luz de las estrellas en relatividad conocida como lente gravitacional. Cuando usamos estas observaciones para determinar cuál es la cantidad total de masa presente en el Universo, obtenemos el mismo número que hemos obtenido todo el tiempo: aproximadamente el 30% de la energía total del Universo debe estar presente en todas las formas de materia, sumadas , para reproducir estos resultados. Con solo el 4,9% presente en la materia normal, esto implica que debe haber algún tipo de materia oscura presente.

Lente gravitacional en el cúmulo de galaxias Abell S1063, que muestra la curvatura de la luz estelar por el. [+] presencia de materia y energía.

NASA, ESA y J. Lotz (STScI)

Cuando observa el conjunto completo de datos, en lugar de solo algunos pequeños detalles de lo que sucede en el régimen desordenado, complejo y no lineal, no hay forma de obtener el Universo que tenemos hoy sin agregar materia oscura. Las personas que usan la navaja de Occam (incorrectamente) para argumentar a favor de MOND, o MOdified Newtonian Dynamics, deben considerar que modificar la ley de Newton no resolverá estos problemas por usted. Si usa Newton, se perderá los éxitos de la relatividad de Einstein, que son demasiado numerosos para enumerarlos aquí. Está el retraso de tiempo de Shapiro. Hay dilatación del tiempo gravitacional y corrimiento al rojo gravitacional. Está el marco del Big Bang y el concepto del Universo en expansión. Existe el efecto de sed de lentes. Existen detecciones directas de ondas gravitacionales, con su velocidad medida igual a la velocidad de la luz. Y están los movimientos de las galaxias dentro de los cúmulos y de los cúmulos de las galaxias mismas en las escalas más grandes.

En las escalas más grandes, la forma en que las galaxias se agrupan por observación (azul y púrpura) no puede serlo. [+] coincide con simulaciones (rojo) a menos que se incluya materia oscura.

Gerard Lemson & amp the Virgo Consortium, con datos de SDSS, 2dFGRS y Millennium Simulation

Y para todas estas observaciones, no existe una única modificación de la gravedad que pueda reproducir estos éxitos. Hay algunas personas vocales en la esfera pública que abogan por MOND (u otras encarnaciones de gravedad modificada) como una alternativa legítima a la materia oscura, pero simplemente no es una en este momento. La comunidad cosmológica no es dogmática en absoluto acerca de la necesidad de materia oscura en la que "creemos" porque todas estas observaciones lo exigen. Sin embargo, a pesar de todos los esfuerzos realizados para modificar la relatividad, no se conocen modificaciones que puedan explicar ni siquiera dos de estos cuatro puntos, y mucho menos los cuatro. Pero la materia oscura puede y lo hace.

El hecho de que la materia oscura parezca ser un factor de engaño para algunos, en comparación con la idea de modificar la gravedad de Einstein, no le da a esta última ningún peso adicional. Como escribió Umberto Eco en El péndulo de Foucault, "Como dijo el hombre, para cada problema complejo hay una solución simple, y está mal". Si alguien intenta venderle gravedad modificada, pregúntele sobre el fondo cósmico de microondas. Pregúnteles acerca de la estructura a gran escala. Pregúnteles sobre la nucleosíntesis del Big Bang y el conjunto completo de otras observaciones cosmológicas. Hasta que tengan una respuesta sólida que sea tan buena como la de la materia oscura, no se deje satisfacer.

Cuatro cúmulos de galaxias en colisión, que muestran la separación entre los rayos X (rosa) y la gravitación (azul). [+] indicativo de materia oscura. A gran escala, la materia oscura fría es necesaria y ninguna alternativa o sustituto servirá.

Rayos X: NASA / CXC / UVic. / A.Mahdavi et al. Óptico / Lente: CFHT / UVic. / A. Mahdavi y col. (arriba a la izquierda) Rayos X: NASA / CXC / UCDavis / W.Dawson et al. Óptica: NASA / STScI / UCDavis / W.Dawson et al. (arriba a la derecha) ESA / XMM-Newton / F. Gastaldello (INAF / IASF, Milán, Italia) / CFHTLS (abajo a la izquierda) Rayos X: NASA, ESA, CXC, M. Bradac (Universidad de California, Santa Bárbara) y S. Allen (Universidad de Stanford) (abajo a la derecha)

La gravedad modificada no puede predecir con éxito la estructura a gran escala del Universo como puede hacerlo un Universo lleno de materia oscura. Período. Y hasta que pueda, no vale la pena prestarle atención como competidor serio. No puede ignorar la cosmología física en sus intentos de descifrar el cosmos, y las predicciones de la estructura a gran escala, el fondo de microondas, los elementos de luz y la curvatura de la luz de las estrellas son algunas de las predicciones más básicas e importantes que surgen de la cosmología física. . MOND tiene una gran victoria sobre la materia oscura: explica las curvas de rotación de las galaxias mejor que la materia oscura, incluso hasta la actualidad. Pero todavía no es una teoría física y no es coherente con el conjunto completo de observaciones que tenemos a nuestra disposición. Hasta que llegue ese día, la materia oscura será merecidamente la teoría principal de lo que constituye la masa en nuestro Universo.


Cómo funciona la gravedad: la 'teoría del camaleón' podría proporcionar una alternativa a la teoría general de la relatividad de Einstein

En 1915, Albert Einstein publicó su teoría pionera de la relatividad general (GR) que describe maravillosamente la naturaleza de la gravedad y su efecto sobre los objetos grandes en el espacio. Desde entonces, este trabajo ha formado la base del conocimiento científico de nuestro universo.

Pero a pesar de su importancia, la relatividad general no es la única explicación del funcionamiento de la gravedad. De hecho, varios científicos han propuesto teorías alternativas a lo largo del tiempo, aunque debe tenerse en cuenta que ninguna de ellas es coherente con los datos experimentales en la medida en que lo es GR.

Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Durham, Reino Unido, ha publicado un estudio en la revista Astronomía de la naturaleza lo que sugiere que una de estas teorías alternativas, conocida como gravedad f (R) o "teoría del camaleón", podría explicar realmente cómo funciona la gravedad en algunas situaciones.

"La teoría del camaleón es una clase de teorías de la gravedad alternativa a la relatividad general de Einstein", dijo Baojiu Li, coautor principal del artículo del Instituto de Cosmología Computacional de Durham (ICC). Newsweek. "En esta teoría, además de la fuerza gravitacional estándar, hay una fuerza adicional, la llamada 'quinta fuerza' porque es diferente de los otros cuatro tipos de interacciones fundamentales".

"La teoría tiene una dinámica no lineal, lo que permite que la fuerza adicional se 'oculte' convenientemente en regiones densas como nuestro sistema solar, donde los experimentos no han encontrado evidencia de ello", dijo Li. "En las regiones de baja densidad, sin embargo, los datos experimentales son escasos y la fuerza adicional puede estar en acción, lo que afectará la forma en que gravitan las cosas. Tal comportamiento de la teoría dependiente del medio ambiente le da el nombre de 'Camaleón'".

Para su estudio, el equipo ejecutó simulaciones avanzadas de supercomputadoras que mostraron que las galaxias aún podían formarse en un universo donde se aplicaban los principios de la teoría del camaleón.

"Lo que hemos encontrado es que se pueden formar galaxias realistas como nuestra Vía Láctea, con las propiedades observadas, incluso con el complicado comportamiento de la quinta fuerza, y esto no está garantizado de ninguna manera", dijo Li. "También muestra que la teoría del camaleón puede hacer ciertas predicciones distintas sobre la evolución de las estructuras a gran escala en el universo a partir de GR".

Los últimos hallazgos podrían tener implicaciones significativas para nuestra comprensión de fenómenos como los agujeros negros y el papel que desempeñan en la formación de galaxias, así como la naturaleza de la llamada "energía oscura" y mdash, la misteriosa fuerza o sustancia que los científicos utilizan para explicar la aceleración. tasa de expansión del universo. Los investigadores dicen que los últimos hallazgos podrían ayudar a arrojar nueva luz sobre las propiedades de la energía oscura, por ejemplo.

"La relatividad general ha tenido mucho éxito en explicar muchos fenómenos y es uno de los fundamentos de la cosmología moderna", dijo Li. "Sin embargo, una cosa que ha desconcertado a los cosmólogos es la evidencia observacional de que la expansión del universo se está acelerando. En el marco de la GR, la tasa de expansión está determinada por la densidad de la materia en el universo y teniendo en cuenta todas las especies de materia conocidas. , incluida la materia oscura, la teoría de GR predice que esta tasa debe estar siempre desacelerándose ".

"Por lo tanto, uno tiene que asumir que hay otros materiales, hasta ahora no detectados, presentes en el universo que aceleran su tasa de expansión", dijo Li. "La llamada constante cosmológica es una de las posibilidades más simples, pero su origen y valor han demostrado ser difíciles de explicar, lo que motiva otras explicaciones alternativas, como la energía oscura".

La teoría del camaleón es un ejemplo de una clase diferente de explicaciones alternativas, conocidas como teorías de la gravedad modificada, en las que se supone que la aceleración de la expansión del universo se debe a una ley gravitacional modificada en comparación con la GR.

"La expansión acelerada es una de las preguntas más importantes de la cosmología moderna, y tanto los modelos de energía oscura como los de gravedad modificada se están estudiando activamente para encontrar una respuesta satisfactoria", dijo Li. "La teoría del camaleón es un modelo de gravedad modificado popular".

Los investigadores enfatizan que sus resultados no prueban que la relatividad general sea necesariamente incorrecta, solo que no tiene que ser la única forma de explicar el papel de la gravedad en la evolución del universo.

"Estos resultados por sí mismos no sugieren ningún problema con GR", dijo Li. "El éxito de GR a la hora de explicar los comportamientos de gravedad y mdash a pequeña escala como en el Sistema Solar y mdash de la gravedad no se estropea. Por otro lado, la confirmación experimental u observacional de GR en escalas mucho más grandes y mdash, como cosmológica y mdash, y para sistemas mucho más grandes, está menos bien establecida, dejando el posibilidad de teorías alternativas ".

"Este estudio es la primera vez que demuestra que una teoría de la gravedad alternativa, a pesar de su complicado comportamiento de la fuerza gravitacional, aún puede crear galaxias realistas", dijo Li. "Estudios como este nos ayudarán a verificar la viabilidad de una teoría, así como a identificar lugares donde podemos probar las diferentes teorías de la gravedad utilizando datos de observación futuros. Por supuesto, se necesita mucho más trabajo para llegar a una conclusión final".

El siguiente paso para el equipo de Durham es probar sus hallazgos utilizando datos experimentales del mundo real. Sin embargo, tendrán que esperar hasta la inauguración del Square Kilometer Array en Sudáfrica el próximo año y lo que será el radiotelescopio más grande del mundo y mdash para llevar a cabo esta investigación.

Este artículo se actualizó para incluir comentarios adicionales de Baojiu Li.


Materia oscura, energía oscura y gravedad amplificada

Permítanme aclarar que aquí mi intención no es atacar ninguna "teoría bien establecida".

Si hay alguien que no sea físico en este foro, solo quiero decirle que con el tiempo nuestras teorías científicas se están volviendo cada vez más fuertes y físicas y, por lo tanto, cualquier otra ciencia está mucho más cerca de la verdad que cualquier creencia relevante.

Me gustaría retirar mis argumentos si alguien se siente ofendido.


querido Zz nuevamente gracias por la discusión.

No estoy convencido de que esté lo suficientemente familiarizado con los datos de observación para hacer esa afirmación. ¿Podría darnos más detalles, por favor?

¿Por qué? ¿No es un prejuicio filosófico que debamos poder ver lo que constituye la mayor parte de la materia en el universo?

El hecho de que no podamos verlo significa que interactúa débilmente con la materia ordinaria, lo que significa que no debería sorprendernos que no lo hayamos identificado en el laboratorio.

¿Qué quieres decir con "no se puede justificar su existencia"? La naturaleza no necesita justificarse ante nosotros.

La mayor parte va por encima de mi cabeza. No sé de qué tipo de fuerza estás hablando.

GR, que es "la" teoría de la gravedad hasta ahora que tenemos y claramente dice que "la gravedad es la deformación de la estructura geométrica del espacio-tiempo por la energía".

Entonces, ¿dónde está la fuerza de la que estás hablando?


Gravedad, la fuerza.
No hay problema con su estado de cuenta. Pero, como yo lo veo, tu declaración
se refiere al "efecto" de la gravedad.
Brian Greene, Stephen Hawking y Edward Witten informan que la gravedad
es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza.
Se denominan como la fuerza "fuerte" (la partícula es el "gluón"),
Fuerza electromagnética (la partícula es el "Fotón"), la fuerza Débil (la partícula es "bosones de calibre débil") y la fuerza de gravedad (la partícula es el "gravitón").
A mi modo de ver, si la gravedad depende de la partícula mensajera "gravitón",
entonces cada átomo del universo tendría que estar rodeado por o
inmerso en una nube de gravitones de todos los demás átomos del universo.
Brian Greene está trabajando actualmente en una nueva teoría "cuántica" de la gravedad.
Joel

Solo quiero saber cuántos de ustedes creen que hay materia oscura y energía oscura en el universo y cuántos de ustedes creen que hay algo mal en nuestra comprensión de la gravedad.

Gravedad, la fuerza.
No hay problema con su estado de cuenta. Pero, como yo lo veo, tu declaración
se refiere al "efecto" de la gravedad.
Brian Greene, Stephen Hawking y Edward Witten informan que la gravedad
es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza.
Se denominan como la fuerza "fuerte" (la partícula es el "gluón"),
Fuerza electromagnética (la partícula es el "Fotón"), la fuerza Débil (la partícula es "bosones de calibre débil") y la fuerza de gravedad (la partícula es el "gravitón").
A mi modo de ver, si la gravedad depende de la partícula mensajera "gravitón",
entonces cada átomo del universo tendría que estar rodeado por o
inmerso en una nube de gravitones de todos los demás átomos del universo.
Brian Greene está trabajando actualmente en una nueva teoría "cuántica" de la gravedad.
Joel

Olvídate de la fuerza. Pregúntele a Frank Wilczek (he olvidado la referencia, pero hay un buen artículo escrito por él para física hoy, consulte su página web). Dirá que no hay nada que se llame fuerza. Los cuatro son interacciones. ¿Puede escribir una expresión para la fuerza sobre la base del modelo estándar de la física de partículas para una interacción fuerte o, para el caso, para una interacción débil? Espero que no puedas. Esto se debe al uso excesivo de la mecánica newtoniana en nuestra vida que siempre buscamos la fuerza. Espero que la próxima vez utilice el término "interacciones fundamentales" en lugar de "fuerzas fundamentales".

Olvídate de la fuerza. Pregúntele a Frank Wilczek (he olvidado la referencia, pero hay un buen artículo escrito por él para física hoy, consulte su página web). Dirá que no hay nada que se llame fuerza. Los cuatro son interacciones. ¿Puede escribir una expresión para la fuerza sobre la base del modelo estándar de la física de partículas para la interacción fuerte o para el caso débil? Espero que no puedas. Esto se debe al uso excesivo de la mecánica newtoniana en nuestra vida que siempre buscamos la fuerza. Espero que la próxima vez utilice el término "interacciones fundamentales" en lugar de "fuerzas fundamentales".

Puede "creer" lo que quiera, pero dado que se trata de física / astronomía, tal afirmación no tiene valor a menos que se pueda respaldar con una sólida formulación teórica y / o una observación experimental válida. También podría decir que cree en el hada de los dientes.

Las pautas de PF contra la publicación especulativa se pueden encontrar aquí:

Puede "creer" lo que quiera, pero dado que se trata de física / astronomía, tal afirmación no tiene valor a menos que se pueda respaldar con una sólida formulación teórica y / o una observación experimental válida. Bien podría decirse que cree en el hada de los dientes.

Las pautas de PF contra la publicación especulativa se pueden encontrar aquí:

Mi comentario es obvio. Bekenstein cree que está siguiendo un enfoque válido que evitaría la necesidad de DM para explicar algunas observaciones astronómicas. Está tratando de ofrecer una alternativa al DM.

Solo un comentario vagamente construido por Joel, IMO, Zz. Generalmente preferimos más contenido que "Yo creo" en las publicaciones aquí, Joel. Pero siéntase libre de creer, simplemente 'muestre las matemáticas' [razones específicas por las que piensa de la manera que lo hace] para que tengamos algo que masticar [los científicos se alimentan de la carne de los demás].

¡Hola jagyb y bienvenido a PF [y Joel también]! He leído esos artículos y los encuentro desconcertantes. Bekenstein ha hecho un trabajo muy bueno sobre los agujeros negros, pero encuentro sus artículos sobre la materia oscura demasiado ad hoc para mi gusto.

Hola cronos y muchas gracias por la bienvenida.

Vivo en Aspen, CO, así que puedo pasar el rato con físicos aunque no soy uno. Con suerte, en algún lugar entre & quot; creo & quot y matemáticas sofisticadas, hay algún nivel de discusión en el que puedo participar aquí.

El último visitante aquí que hizo una presentación pública fue John Womersley que dio una conferencia llamada "El Universo Cuántico". El Sr. Womersley era un asunto bastante bueno de todo tipo y cómo se arma es claramente de lo que sabe mucho de matemáticas. Tengo la impresión de que está feliz de buscar DM con nuevas herramientas en el CERN, pero que no es algo que se le hubiera ocurrido por su cuenta en un millón de años.

El único otro comentario general que tengo sobre la DM es que si la GR de Einstein finalmente comienza a mostrar algunos efectos de la edad alrededor del día 100, la necesidad de DM también puede desaparecer. Eso es lo que parecen anticipar Milgrom y Bekenstein.


¿Hay alguna explicación alternativa para la fuerza gravitacional que atribuimos a la materia oscura? - Astronomía

Si la gravedad funcionara de manera diferente a grandes distancias, ¿resolvería eso el misterio de la materia oscura?

No puedo decir que sea imposible. Se han ofrecido ideas alternativas para desafiar incluso teorías extremadamente probadas como la relatividad general. En realidad, no es tan difícil encontrar una teoría alternativa que explique las observaciones mejor que la teoría estándar, ya que siempre se pueden ajustar los parámetros de la teoría alternativa para que coincidan con lo observado. ¡Incluso se podría argumentar que las teorías alternativas de la gravitación no son más ad hoc que un modelo estándar que incluye tanto la materia oscura como la energía oscura que aún no podemos identificar!

But the standard "cold dark matter" scenario actually does an excellent job of explaining the structure of the universe across a broad range of scales. Any competing theory would have to explain that just as well. And in fact, the ultimate test of an alternative theory is whether it can both explain existing observations *and* predict the results of future observations better than the standard model. So far, no alternative explanation has been able to predict the results of observations convincingly enough for most astronomers and physicists to doubt the existence of dark matter.

Update: Since posting this answer, I've been reminded that gravitational lensing observations of galaxies show pretty conclusively that not all the matter in galaxies is in the stars. That is, we know that gravity bends light. And there appears to be bending of light happening on the outskirts of galaxies where there aren't any stars. This provides a pretty serious problem for any theory that's offering an alternative to dark matter.

Esta página se actualizó por última vez el 27 de junio de 2015.

Sobre el Autor

Christopher Springob

Chris estudia la estructura a gran escala del universo utilizando las velocidades peculiares de las galaxias. Obtuvo su doctorado en Cornell en 2005 y ahora es profesor asistente de investigación en la Universidad de Australia Occidental.


Are there any alternative explanations for the gravitational force we attribute to dark matter? - Astronomy

If gravity worked differently across large distances, would that solve the mystery of dark matter?

I can't say that it's impossible. Alternative ideas have been offered to challenge even extremely well-tested theories like general relativity. It's actually not so difficult to come up with an alternative theory that explains the observations better than the standard theory, since you can always fine-tune parameters in the alternative theory to match what's observed. One could even make the case that alternative theories of gravitation aren't any more ad hoc than a standard model that includes both dark matter and dark energy that we're as yet unable to identify!

But the standard "cold dark matter" scenario actually does an excellent job of explaining the structure of the universe across a broad range of scales. Any competing theory would have to explain that just as well. And in fact, the ultimate test of an alternative theory is whether it can both explain existing observations *and* predict the results of future observations better than the standard model. So far, no alternative explanation has been able to predict the results of observations convincingly enough for most astronomers and physicists to doubt the existence of dark matter.

Update: Since posting this answer, I've been reminded that gravitational lensing observations of galaxies show pretty conclusively that not all the matter in galaxies is in the stars. That is, we know that gravity bends light. And there appears to be bending of light happening on the outskirts of galaxies where there aren't any stars. This provides a pretty serious problem for any theory that's offering an alternative to dark matter.

Esta página se actualizó por última vez el 27 de junio de 2015.

Sobre el Autor

Christopher Springob

Chris estudia la estructura a gran escala del universo utilizando las velocidades peculiares de las galaxias. Obtuvo su doctorado en Cornell en 2005 y ahora es profesor asistente de investigación en la Universidad de Australia Occidental.


What are WIMPs?

Historically, one popular candidate for dark matter is a particle which, ironically for something that’s actually supposed to be quite hefty, is called a “WIMP” but don’t be misled: it actually stands for “weakly-interacting massive particle”. And these WIMPs may occasionally be knocking into the atoms in your body, which might help us detect them! Katie Haylor spoke to Katherine Freese from the University of Michigan to learn - what exactly IS a WIMP?

Katherine - There's a lot in that name. If we're right and these are the dark matter particles then there would be billions of them going through you every second. But they're not going to do anything to you because the interactions are really really weak. There are four forces of nature that we know about there is of course gravity, electromagnetism, the strong force that holds your nuclei together, and the fourth one is the weak force. So we know that WIMPs feel gravity and we know that they don't have anything to do with electromagnetic force because they don't give off light, and the strong force when they bump into you they are not knocking you over so weakly interacting mass of particles means that they have the weak force only in addition to gravity and that they weigh about 1 to 10 thousand times as much as a proton.

Katie - Okay. So why do think that these are the dark matter particles then?

Katherine - One of the reasons that we think WIMPs are such good candidates is because they're automatically there in particle theories that have nothing to do with dark matter. Supersymmetry is an extension of the standard model of particle physics and if you postulate supersymmetry you are automatically get twice the number of particles. For every particle we have today, you have a partner which will be heavier than the particles we know about. And the lightest one of these supersymmetric candidates, that makes a perfect WIMP candidate. And we didn't put it in there to explain the dark matter problem, it automatically comes out of theories that have nothing to do with dark matter. Killing two birds with one stone is a good thing.

Katie - How do we go about trying to detect these particles in the first place if they're so hard to find?

Katherine - The way to look for WIMPs is to look for them scattering off of detectors. You have to put these detectors deep underground to get away from competing signals so you have to go about a mile underground. Some of these detectors are made of giant vats of xenon liquid. Some of the other detectors are made of crystals of very specialised material such as sodium iodide crystals. So deep underneath the mountains you have these detectors sitting there waiting for WIMPs to hit them, and then occasionally you'll get a signal, that's the idea.

Katie - How big are these things?

Katherine - The xenon detectors are a ton in size, you need a ton of material. Even with that, then the expected count rates you'd get one WIMP hitting one xenon nucleus a day. When WIMPs hit the detectors it eventually gives rise to a signal of light and there are specialised tubes that measure when the light hits them. Another thing to look for is when the WIMP hits the detectors they produce phonons this is sort of like heat travelling through the detector and you look for that heat deposit.

Katie - Have there been any promising results?

Katherine - There is one experiment that has results. This is the DAMA/LIBRA experiment that is made of sodium iodide crystals and it’s sitting under the Apennine mountains outside of Rome. What the DAMA/LIBRA experiment sees is an effect which my collaborators and I predicted back in the 1980s. Because the Earth is going around the Sun, the count rate in the detector should go up and down with the time of year, and this is exactly the kind of signal that DAMA/LIBRA has pulled out of their data and they see it. They now have more than 10 years worth of data and there is absolutely no doubt that they're seeing something modulating, but the question of course is is it dark matter or something else.

Katie - Why would you expect the dark matter signal to vary at different times of year?

Katherine - The count rate on these detectors depends on our speed relative to the WIMPs. That speed is determined by two things: first of all, as the sun moves around the centre of the galaxy we are moving into what you might think of as a wind of WIMPs it's like when you're driving, it looks like the raindrops are coming into your windshield because you're actually moving into them,so the same thing is true for us. However, on top of that the Earth moves around the sun which means that the speed with which we're moving into the wind of WIMPs changes with the time of year. So when you add those two together then we're moving the fastest into the WIMP wind in June and the slowest in December, so we expect a lot more counts in June than we would get in December.

Katie - Is that what you get in the data then?

Katherine - Well, what they're measuring is the WIMP hits the sodium iodide crystals and then that causes a flash of light, and you can count how many light flashes you get. Now most of them are due to background, to junk that you have to remove but what you're hoping is every now and then one of them is really due to a WIMP. So they count the number of light signals they're getting at all different times of the year - you can see that it goes up and down with the time of year. It exactly matches our predictions which is pretty amazing.

Katie - Are there any potential issues with that because I can imagine there's quite a few things that vary with the different times of year, right? Do you know that it's the WIMPs?

Katherine - That's the problem, we don't know that it's there WIMPs. People, of course, at the beginning proposed many many alternative to WIMPs that could explain the seasonal variations. They thought ah well, it could be the temperature it could be the atmosphere it could be muons it could be all kinds of different things, but it turns out that all of those alternative explanations are just plain wrong. So nobody has any alternative explanation to the WIMPs but the reason we are not all jumping up and down with joy is that when you get this kind of signal you have to repeat it in another experiment, but the vats of xenon are sitting in the same laboratory right next door and they don't see a signal. So what is going on? We have to have more sodium iodide crystals somewhere else on earth to check what is going on with DAMA.

Katie - And is that going on then?

Katherine - Yes it is. There are three experiments looking for it and these three experiments are the Cosine 100 experiment which is based in Korea. There's also another one called Sabre which is a joint Princeton-Australian collaboration, and a third one on in Eise in Spain. So within the next 3 to 5 years we will have an answer or was DAMA actually seeing WIMPs or was it some noisy signal that we'll never be able to explain?


Does the dark matter in a galaxy form a disk or a sphere?

Ordinary matter in most galaxies forms a disk. Does the dark matter also collapse into the same disk or does it remain a big blobby sphere around the center of a galaxy due to its lack of interaction through forces other than gravity?

It's a big blobby sphere because, as you say, it doesn't interact through any forces other than gravity.

Because of angular momentum, and the gravitational effects of the galactic disc and of other galaxies passing by, it's not going to be a perfect sphere - it will be ellipsoidal, or even triaxial. A thick disc might also be possible - you could get this by stripping dark matter off an orbiting dwarf galaxy, for instance.

Some people have speculated about another form of dark matter, that could interact with itself in other means and form a thin disc. But this is an alternative and speculative proposal, and isn't the standard understanding of dark matter.

I read here earlier that supermassive intergalactic black holes could account for the effects seen attributed to dark matter. Is this theory a scientific possibility or a nor random speculation?

WIMPS are postulated to interact via the weak nuclear force. This is how detectors like LUX are hoping to see them.

The galactic orbital speed of stars in galaxies would drop off with distance from the center of the galaxy if the dark matter distribution matched the mass distribution that we see from visible matter --e.g. stars and dust clouds. Another analogy is the orbital speeds of the planets around the Sun: Mercury orbits extremely quickly because it is close to the concentrated mass of the sun in the solar system. Each planet further out from the sun orbits correspondingly more slowly, because 99% of the solar system's mass is in the sun. The stars in galaxies don't follow this pattern. Instead they're all orbiting pretty close to the same speed regardless of their distance from the center. There is some variation with distance but not nearly what youɽ expect to see from mass concentrations of visible matter. This is how Dark Matter was discovered. The only way to explain the velocity distribution of stars in galaxies is if the visible disc of the galaxy is itself embedded in a globular sphere of mass. It isn't necessarily a perfect sphere, but it must have its mass distributed semi uniformly across the volume -- ie not concentrated in a disk that trails off at the edges.

If dark matter doesn't interact with itself then shouldn't all of it have fallen into black holes? I imagine gravity could bring enough dark matter together to form a black hole since they don't interact with nuclear forces there's nothing to keep it up, it's not like it will form a dark matter star.

What are the chances that Dark Matter isn't any kind of matter at all, but just a lacking in our mathematics used to describe the universe? I'm not well versed in this level of physics, but seems to me someone just said "hey our math is wrong, but if we added a bunch of imaginary matter we otherwise can't explain our equations work perfectly!"

The thing about dark matter is that it's by far the simplest explanation for what we observe. We see a discrepancy between the amount of matter and gravity we observe on so many different scales, from nearby galaxies (by observing the way they rotate) all the way up to the universe as a whole (measurements of the cosmic microwave background).

People have tried very hard (and are still trying!) to come up with a new theory of gravity that can explain all of these discrepancies, but no one has been successful. It's much easier to simply add a new particle.

This might seem like a cheat, but it's not that strange. Most of the particles we have discovered this century were first proposed as a way to explain some weird observation Sometimes the particle was only discovered decades later. And there's nothing so strange about an invisible particle either. It just means that it doesn't interact with photons or ordinary matter. There's no physical law forcing particles to be visible!

Put simply, we measure more mass in galaxies than we can actually see. The most straightforward explanation is that there exists matter we can't see directly. There's no good reason to assume any of our math is wrong.

We've made pretty reliable measurements that have led to our current description of dark matter. My personal favourite are the measurements of collided galaxies: because dark matter only interacts via gravity, the dark matter in the galaxies continue to move in their original directions while the normal matter from both galaxies crash into one another.

It has happened that an improved scientific theory has disproved features that were used to explain unexpected behaviour. To name a few: epicycles, luminous ether, and planet Vulcan. But all of these were just ways to explain incomplete measurements, and while the mathematics changed upon new theories, they all support the same base measurements.

Dark matter is something we've measured, and the one thing we've reliably measured is that it has mass, which means it is matter. So while it's possible that our understanding of dark matter may prove to be incomplete, the fact that it is matter is about as certain as our understanding of gravity.

Iɽ like to offer an alternative possibility it seems possible that it would take a more complex form than a disc or a sphere.

Consider electron orbitals. Electrons are bound to the nucleus by the same kind of 1/r 2 force that governs the gravitational interaction of dark matter with the visible mass of the disc. Depending on factors like the angular momentum of the nucleus—the disc of visible matter, in this analogy—the cloud can take on different shapes. Obviously, since the galaxy isn't really quantized the way an atom is, weɽ probably see a big blobby superposition of possible orbital paths.

But curiously enough, after a lot of filtering (and only using a special space-based x-ray telescope launched in

25,000 lightyears—the height youɽ have to fall from to reach escape velocity for the galaxy, implying that this is some gravitationally bound mass of particles orbiting through the galaxy. (it takes on the order of the galaxy's lifetime to make 1000 passes from one tip of those plasma lobes to the other.) It must be hot and dense, since it shines at the most energetic end of the electromagnetic spectrum, but we have little idea what's causing the glow—some speculate that it's associated with dark matter annihilations—presumably with "dark antimatter" or some such—personally, I think that the matter might just not be dark after all. simply shining in colors we couldn't see.


Respuestas y respuestas

Here's a technical article. Not especially understandable:
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0202466

They did computer simulations of "bottom-up" galaxy formation by the gradual accumulation of smaller clumps clusters and gas-clouds.

Galaxy formation STARTS from a universe that already has a filamentary cobwebby structure based on random pockets of overdensity and underdensity. random accumulations falling headlong towards each other.
Computer simulations of this early universe process match reality remarkably well, even after the largescale cobwebby strands have condensed into clusters of galaxies we still see the traces and remants of that early structure

Google "TED smoot" and watch the last 3 or 4 minutes of George Smoot's talk to the TED meeting in SantaMonica.

Starting from random cobweb strands falling towards each other you are bound to get SOME clumps where there is some net angular momentum. The collapse is asymmetrical.

In the very simplest imaginable picture suppose two clouds of crud collide, radiate some collision energy and remain gravitationally bound. If they don't collide exactly head-on, there will remain some spin in the result.

Qué http://arxiv.org/abs/astro-ph/0202466 tells you is that once you have a heap of crud that is rotating, and more and more gas pours into it getting swept around and trapped gravitationally (radiating excess energy so it can remain bound) the thing can evolve to disk.

They show pictures of the results of their computer simulation.

In fact their simulation showed that even after collision/merger with another galaxy has disrupted both disks the merged thing can still recover a disk shape. Not always, and not immediately, but in some cases it does.

The pictures are not especially attractive or inspiring, but they show a physical process of spiral galaxy formation.

Eventually after many collisions and mergers you get a "blob" that doesn't form into a disc. These giant blob galaxies are called "elliptical" galaxies.
==================

The direct answer to your question is, I think, that we do not completely understand the process of spiral galaxy formation. It is still an active research topic. Computer simulations have helped. There are still unexplained things like why there are so MANY spiral galaxies. One would have thought that by now collision/merger would have caused more of them to be ellipsoidal blobs. The models need refining so that the predict the right distribution of shapes and sizes. But it's pretty impressive, I think, how much is already understood.


A Case of MOND Over Dark Matter

According to Newton’s Second Law of Dynamics, objects on the farthest edges of galaxies should have lower velocities than objects near the center. But observations confirm that galaxies rotate with a uniform velocity. Some astronomers believe the orbital behavior of galaxies can be explained more accurately with Modified Newtonian Dynamics (MOND) — a modified version of Newton’s Second Law — than by the rival, but more widely accepted, theory of dark matter. The dark matter theory assumes that a halo of dark matter surrounds each galaxy, providing enough matter (and gravity) that all the stars in a galaxy disc orbit with the same velocity. MOND, however uses a different explanation, and a recent study of eight dwarf galaxies that orbit the Milky Way seems to favor the MOND approach over the dark matter theory.

“MOND was first suggested to account for things that we see in the distant universe,†said Garry Angus, of the University of St Andrews. “This is the first detailed study in which we’ve been able to test out the theory on something close to home. The MOND calculations and the observations appear to agree amazingly well.”

Usually the equation F=ma (force = mass X acceleration) solves your basic acceleration problems. But it doesn’t explain the observed rotation of galaxies. MOND suggests that at low values of acceleration, the acceleration of a particle is not linearly proportional to the force. According to Angus, MOND adds a new constant of nature (a0) to physics, besides the speed of light and Planck’s constant. Above the constant, accelerations are exactly as predicted by Newton’s second law (F=ma). Below it, gravity decays with distance from a mass, rather than distance squared. This constant is so small that it goes unnoticed with the large accelerations that we experience in everyday life. For instance, when we drop a ball the gravity is 100 billion times stronger than a0 and the accelerated motion of the Earth round the Sun is 50 million times stronger. However, when objects are accelerating extremely slowly, as we observe in galaxies or clusters of galaxies, then the constant makes a significant difference to the resulting gravitational forces.

When MOND is applied to nearby dwarf galaxies, one effect is that tidal forces from the Milky Way, which have a negligible effect in classical Newtonian Mechanics, can actually make a big difference. This is particularly significant for the dwarfs orbiting close to our Galaxy.

“In these dwarf galaxies, the internal gravity is very weak compared to the gravity of the Milky Way,” said Angus. “MOND suggests that the Milky Way is a bit like a bank that loans out gravity to nearby dwarf galaxies to make them more stable. However, there are conditions on the loan: if the dwarf galaxies start to approach the bank, the loan is gradually reduced or even cancelled and the dwarfs must pay it back. In two galaxies, we’ve seen what could be signs that they’ve come too close too quickly and are unable to repay the loan fast enough. This appears to have caused disruption to their equilibrium.”

Angus used MOND to calculate the ratio of mass to amount of light emitted by the stars in the dwarf galaxies from the observed random velocities of the stars collected independently. He also calculated the orbital paths of the stars in the dwarf galaxies. In all eight cases, the MOND calculations for the orbits were within predictions. For six of the eight galaxies, the calculations were also a good match to expected values for mass-to-light ratios however for two galaxies, Sextans and Draco, the ratios were very high, which could well suggest tidal effects. The value for Sextans could also be due to poor quality measurements of the galaxy’s luminosity, which Angus said are improving all the time for these ultra dim objects.

“These tidal effects can be tested by updating the 13 year old luminosity of Sextans and making accurate observations of the orbits of Draco and Sextans around the Milky Way. We also need to carry out some detailed simulations to understand the exact mechanisms of the tidal heating,” said Angus.

If Newton’s gravity holds true, the dark matter needed in the dwarf galaxies has constant density in the center which is contrary to theoretical predictions, which suggest density should rise to the center.

“Even without direct detection, the dark matter theory is difficult to prove or refute and although we may not be able to prove whether MOND is correct, by carrying out these kind of tests we can see if it continues to hold up or if it is definitely ruled out,” said Angus.


Ver el vídeo: Materia Oscura José Manuel Nieves. Qué esconden las ondas gravitacionales? (Enero 2022).