¿Es sensato tratar la materia oscura solo como un conjunto de variables adicionales que permiten un grado adicional de libertad para explicar las discrepancias entre las teorías cosmológicas existentes y las observaciones sobre los movimientos galaciales?

No, la materia oscura no es un conjunto adicional de variables necesarias para corregir las discrepancias a grandes escalas, es muy real.

Hemos recorrido un largo camino desde principios del siglo XX, cuando se notaron las primeras discrepancias entre el movimiento observado y las cantidades aparentes de materia visible a escalas muy grandes. La evidencia más convincente provino de las enormes discrepancias en las curvas de rotación de galaxias observadas por Vera Rubin y Kent Ford en la década de 1970. Sin embargo, en ese momento no era seguro si la materia oscura era real o si era una indicación de que las teorías de la gravedad se descomponen a grandes escalas.

Desde entonces, muchas observaciones han confirmado que la materia oscura es realmente real. La más importante es la lente gravitacional causada por la materia oscura en los cúmulos de galaxias y los filamentos, pero también por las anisotropías en el CMB y muchas otras mediciones y observaciones.

Entonces, aunque podemos observar el efecto de las grandes masas de materia oscura, es decir, los efectos gravitacionales, parece que las partículas de materia oscura están interactuando débilmente, lo que significa que solo interactúan a través de la gravedad. Esto significa que las partículas de materia oscura son casi imposibles de detectar individualmente ya que no interactúan con sensores hechos de materia normal.

Sin embargo, los humanos son infinitamente inventivos, así que con suerte en un futuro no muy lejano, alguien encontrará el camino. Después de todo, hemos ideado formas de detectar neutrinos, que también están interactuando débilmente. Y no, ya se ha establecido que los neutrinos no son candidatos adecuados para la materia oscura.

Una muy buena serie de conferencias del profesor Sean Caroll brinda el estado actual del conocimiento sobre la materia oscura y la energía oscura y también ofrece algunas ideas sobre las teorías candidatas para las partículas que forman la materia oscura y el camino a seguir para la investigación de la materia oscura y la energía oscura. Es muy recomendable Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe

En nuestra experiencia cotidiana, sentimos la fuerza centrífuga como influyente porque no hay nada que lo contrarreste. Por lo tanto, cuando vemos que la galaxia gira tan rápido como nosotros, esperamos una versión ampliada de la fuerza centrífuga en acción.

Ya sabemos que el momento centrífugo es menos influyente que la fuerza gravitacional. Por lo tanto, se espera que algo ejerza suficiente gravedad para contrarrestar el impulso centrífugo para evitar que la galaxia pierda masa. Lo que vemos es una discrepancia en la relación centrífuga: gravedad: gravedad insuficiente para contrarrestar la centrífuga.

Ahora, nuestra comprensión de la gravedad es algo deficiente, lo que nos lleva a inventar razones para la gravedad adicional de una fuente desconocida que no podemos ver ni tocar. La idea de la materia oscura ha existido desde la década de 1880 en varias formas y esta es solo su razón más reciente para no dejarla caer hace décadas. Estoy seguro de que no existe.

En cambio, cambiemos radicalmente toda la idea de la gravedad con un pequeño cambio en la Relatividad: el centro de un objeto no es el epicentro gravitacional. Si consideramos que el horizonte de eventos es el área de atracción gravitacional, esto cambia algunas cosas. Todo lo que está fuera del horizonte de eventos cae hacia adentro, mientras que todo lo que está adentro cae hacia afuera. Las dos fuerzas, negativa, externa y positiva interna (energía oscura), se encuentran en un área proporcional al volumen de masa que comprende el objeto donde las fuerzas se cancelan entre sí. Este es el horizonte de eventos.

No hay singularidad (en esta teoría, por radical que parezca) y no necesitamos pensar en lo que está más allá del horizonte de eventos de un agujero negro. Acabo de describir lo que hay dentro: es materia que cae hacia afuera, como todas las galaxias que caen al horizonte de eventos del universo.

Ahora, el horizonte de eventos de un SMBH es muy influyente en la composición de la galaxia. Está allí como una consecuencia natural de la Galaxia, proporcional a la masa contenida dentro de la Galaxia. Puede o no haber sido creado originalmente por una estrella o varias estrellas que se convirtieron en supernova. Aparece naturalmente debido a la gravedad, y se hace más grande e influyente a medida que la Galaxia acumula más masa.

El tamaño del horizonte de eventos está determinado por la galaxia. Si el impulso centrífugo pudiera encoger la galaxia arrancando masa, el horizonte de eventos también se reduciría. Pero la influencia del horizonte de eventos es más fundamental que el impulso centrífugo, y se necesita más energía para arrancar la materia de la Galaxia.

No se necesita masa extra. Es una ilusión.

Por otro lado, siempre hemos considerado que el centro de un objeto es el epicentro gravitacional porque, en la Tierra, somos empujados hacia adentro. El horizonte de eventos de la Tierra es pequeño, por lo que hay muy poca masa que siente el empuje hacia afuera.

Un agujero negro, y de hecho, el universo es muy diferente, ya que la mayoría de la masa se lleva a cabo dentro del horizonte de eventos, sintiendo el empuje hacia afuera.

Espero que eso ayude.

La materia oscura no es un “conjunto de variables adicionales”. Podemos mapearlo, podemos modelar su comportamiento y usar esos modelos para hacer predicciones (buenas) sobre cómo se distribuyen las galaxias.

Hay muchas cosas que no sabemos sobre la materia oscura, pero tenemos varias líneas de evidencia convergentes que apuntan a que son cosas reales que existen y se mueven debido a la gravedad de la manera esperada , no un parche teórico.

Para obtener más detalles, no dude en consultar la respuesta de Erik Anson a ¿Qué tan probable es que la investigación de materia oscura y energía sea un callejón sin salida causado por errores en nuestra comprensión actual de la astrofísica?

Tienes razón, en este momento la materia oscura es la explicación más plausible de las diferencias entre las teorías cosmológicas actuales y lo que realmente se está observando en el universo, pero no es la única explicación o incluso la explicación correcta. Es similar a la ‘constante cosmológica’ que Albert Einstein se le ocurrió cuando las observaciones de un universo en expansión chocaron con el universo estático predicho por sus teorías, y al que más tarde se refirió como su ‘mayor error’.

Las teorías cosmológicas simplemente promedian sobre la energía de estrés total y la materia oscura se absorbe en el término con materia bariónica ordinaria. Solo trataría de modelar cosas a menor escala, como una galaxia o un cúmulo galáctico, que consideraría la materia oscura como un componente separado en el tensor de energía de estrés. En ese nivel es diferente de la materia bariónica porque al ser “oscura” no pierde energía por la radiación EM. Es por eso que permanece en una configuración esférica en lugar de un disco como la materia ordinaria en una galaxia. Por lo tanto, solo sería de interés si estuviera modelando la formación de una galaxia donde esta diferencia sería importante.

Sería sensato si no hubiera un modelo alternativo.

La vida se trata de compromisos, si no sabes nada, también podrías adivinar (hacer un ansatz). Dicho esto, llega un momento en que aprendes cosas nuevas y se vuelve imperativo avanzar al siguiente paso.

Dark Matter y Dark Energy provienen de ajustar el SN1a (distancias de supernovas tipo 1a) a L-CDM. L-CDM se basa en esta parametrización de Hubble:

allí es donde se encuentra toda la materia oscura y la energía oscura en el universo.

Creé una teoría que deriva de los primeros principios de esta ley de la gravitación:

Este es un dependiente de la velocidad, dependiente de la época. La gravitación dependiente de la época implica SN1a dependiente de la época. La hipótesis actual se llama Velas estelares. Establece que SN1a son siempre iguales (misma luminosidad absoluta), sin importar dónde se encuentren (en qué época).

¿Qué sucede si considera la Ley de Gravitación de HU?

La ley de gravitación de HU se deriva de tres hipótesis simples. Pasa todas las Pruebas Gravitacionales y PREDICA la posición de todas las explosiones SN1a de sus desplazamientos al rojo.

Esto se hizo con una regla cosmológica sin parámetros d (z).

En resumen

L-CDM, Dark Matter, Dark Energy estuvo bien cuando no sabíamos mejor.

En ciencia, la teoría más simple y menos ofensiva para la física, es la que debería discutirse (la mayoría). Los científicos siempre seguirán sus intuiciones. Dicho esto, no se deben erigir barreras (externalidades de red) a la teoría más simple y más predictiva.

La ciencia actual ha sido demasiado tolerante con la especulación. Sospecho que es porque hay muchos científicos y los actuales creen que la Belleza es una guía útil para la Ciencia. Culpo a Einstein. Este fue un TRUCO que utilizó para que su Relatividad General fuera aceptada y patear los Modelos Gravitacionales dependientes de la velocidad hasta la acera. El crimen no paga. La belleza no dura para siempre … 🙂

Las variables representan algo y siguen leyes claras. No son un grado de libertad, su relación definitivamente depende de los conocidos. Pero podrían ser una cosa o mil.

Considerarlos como una variable dependiente es probablemente el mejor.

No.

Cada día se descubren nuevas galaxias que se suman a la comprensión general de cómo funcionan las cosas.

http: //www.creationoftheuniverse … Para más información.

Mientras el problema no se haya resuelto, todas las apuestas estarán activas.

Mientras tanto, creo que es sensato explorar tantas posibilidades como sea posible.