Ciertamente, Viktor tiene razón en que ambos siguen siendo bastante misteriosos, pero no estoy de acuerdo con su evaluación de que nuestro conocimiento de cada uno sea comparable. Yo diría que sabemos mucho más sobre la materia oscura. Si está interesado, puede consultar la respuesta de Erik Anson a ¿Qué es la materia oscura? para ver algunos detalles más.
- A pesar de su naturaleza misteriosa, todavía podemos (y tenemos) una confianza muy alta en la existencia de materia oscura.
Como dice Viktor, nuestra evidencia de que la materia oscura existe es enteramente de observar sus efectos gravitacionales. Sin embargo, esto de ninguna manera implica que sea un lanzamiento de moneda, ya sea que realmente esté allí o si es un artefacto de un error en nuestra teoría de la gravedad. Tenga en cuenta que cuando mira por la ventana y ve una ardilla, está deduciendo la presencia de la ardilla por su influencia electromagnética en la luz que proviene del Sol. Y, sin embargo, estamos bastante seguros de que hay una ardilla allí, a diferencia de una falla en nuestra comprensión de E&M. ¿Por qué? ¿Que esta pasando?
En resumen, sería realmente muy difícil explicar nuestras observaciones de ardillas a través de cualquier modificación plausible de la teoría EM. Si asumimos la presencia de una ardilla, todo tiene sentido; Si asumimos la ausencia de una ardilla, eso implica que las verdaderas ecuaciones de E&M son tan intrincadas y sin sentido que la situación es desesperada de todos modos. Entonces, la hipótesis de la ardilla sigue siendo fuerte, y las hipótesis similares explican con éxito las observaciones posteriores, por lo que nos mantenemos contentos con nuestra teoría.
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La materia oscura no está en ese nivel de confianza, pero no está tan lejos como algunas personas parecen pensar. Existen varias líneas de evidencia independientes que indican la existencia de materia oscura, algunas de las cuales serían extremadamente difíciles de explicar modificando la gravedad (p. Ej., El Bullet Cluster). Los intentos de modificar la gravedad para adaptarse a las observaciones existentes sin invocar la materia oscura tienden a resolver casi una o dos de las líneas de evidencia de la materia oscura, pero fallan espectacularmente en otras … incluso cuando introducen una física especulativa bastante compleja. Mientras tanto, tenemos una explicación mucho más simple , basada en partículas que no interactúan electromagnéticamente (que es una propiedad que ya sabemos que las partículas pueden tener, por ejemplo, neutrinos). Francamente, sería sorprendente para mí si la materia oscura no existiera, incluso sin considerar la evidencia observacional, simplemente desde el punto de vista de la física de partículas.
Cuando no podemos explicar lo que vemos sin materia oscura, incluso después de que algunas personas muy inteligentes hayan pasado décadas probando nuevas formas de inclinarse hacia atrás para que funcione, considero que hay una fuerte evidencia de que la materia oscura es real.
- Podemos restringir algunas de las propiedades de la materia oscura, eliminando muchas posibilidades de lo que podría ser.
No es tan “todo vale” como sugiere la respuesta de Viktor. Por ejemplo, podemos descartar grandes cantidades de neutrinos; son demasiado ligeros, lo que significaría que viajarían a velocidades relativistas durante demasiado tiempo durante el Universo temprano, lo que habría impedido la formación de galaxias (sí, me estoy saltando algunos pasos allí, pero esta respuesta ya es demasiado largo). También podemos descartar objetos de halo compactos masivos, así como varios modelos de partículas específicos (a través de poner límites a la intensidad de la interacción entre ellos, etc.).
Existe una excelente motivación teórica para que la materia oscura sea Axiones y / o partículas masivas que interactúen débilmente; ambos matarían dos (o más) pájaros de un tiro, en términos de resolver misterios físicos. Ciertamente no podría ser ninguno de esos dos, pero al menos tenemos algunas pistas sólidas sobre lo que puede ser la materia oscura.
Mientras tanto, todo lo que podemos hacer para la energía oscura es poner (no particularmente apretado) límites de observación en el parámetro [matemático] w [/ matemático] que mencionó Viktor, así como también cómo [matemático] w [/ matemático] potencialmente cambia con el tiempo. Eso es. No existen modelos de trabajo en términos de la física de partículas subyacente; un intento de hacerlo llegó a un valor para la energía oscura que estaba apagada por un factor de [matemáticas] 10 ^ {120} [/ matemáticas] (!!!), que tiene que ser algún tipo de registro.
- Podemos simular el comportamiento de las interacciones locales de la materia oscura y utilizar los resultados para modelar con precisión la distribución observada de galaxias.
Tanto los modelos analíticos como los computacionales se pueden usar para derivar la existencia y las propiedades estadísticas de lo que se llama la “Red Cósmica”, que consiste en cosas como filamentos de galaxias y halos de materia oscura. Luego podemos observar la distribución de galaxias, cúmulos de galaxias, etc. en el cielo (en varios puntos diferentes en la historia del Universo), y vemos los mismos tipos de estructuras. En resumen, sabemos lo suficiente sobre la materia oscura para que sea útil para comprender la estructura a gran escala del Universo , así como cosas como ciertas características del fondo cósmico de microondas.
Mientras tanto, solo podemos medir los efectos de la energía oscura en el cosmos en su conjunto; Hasta donde sabemos, no tiene una dinámica de menor escala.
Esta respuesta ya es demasiado larga, así que me detendré allí. Espero haber descartado, al menos en parte, la noción demasiado frecuente de que la materia oscura es solo algo que los cosmólogos han sido manipulados por el jurado para apuntalar la Relatividad General, sin mucha evidencia real. Cosmología: ¡no ha sido en su mayoría especulación y conjeturas salvajes durante algunas décadas!
