¿Cómo los astrónomos detectan la materia oscura?

Las respuestas ya publicaron prácticamente un problema de cobertura: la materia oscura se detecta por inferencia. Pero no puede estar compuesto de nada sustantivo. No he realizado ningún trabajo sobre los números reales que estarían involucrados, por lo que lo que estoy a punto de ofrecer como área de investigación probablemente ya se haya considerado y eliminado.

Como se sabe, la gravedad actúa sobre la gravedad para crear más gravedad: para la gran cantidad de objetos, el efecto de la gravedad que actúa sobre la gravedad es varios órdenes de magnitud menor que la energía de masa mc ^ 2, y no contribuye mucho a la gravitación. atracción de un planeta o la mayoría de las estrellas. Sin embargo, cuando la cantidad de masa se vuelve grande, el déficit gravitacional (a veces llamado energía de unión o defecto de masa) se vuelve significativo. Para el universo, por ejemplo, es definitivamente un factor en la estimación de la masa de Hubble. … así que es lógico suponer, en una galaxia espiral, donde la masa total es grande, hay una energía de masa adicional bastante grande en el espacio entre las estrellas … todo lo cual depende de la densidad y la distribución. Esto, en sí mismo, probablemente no sea suficiente para explicar la masa necesaria para explicar las altas velocidades orbitales, pero debido a que el espacio totaliza el déficit de energía gravitacional (tal vez en forma de estrés), el espacio puede rotar sobre el centro galáctico como las estrellas. La pregunta es si las cosas grumosas como las estrellas, en cierto grado, co-giran con el espacio en lugar de viajar a través del espacio. Si es así, la fuerza centrífuga se reducirá: las estrellas que se mueven casi en conjunto con el espacio tendrían que tener velocidades más altas para permanecer en órbita.

Solo especulaciones, pero tener estos misterios atractivos es lo que hace que la cosmología sea interesante

Hay un nuevo trabajo que finalmente responde a la pregunta de qué es Dark Matter y cómo podría detectarse.

Recientemente se descubrió que la materia oscura es simplemente materia ordinaria en el espacio interestelar, agregada en planetesimales. Hace demasiado frío (alrededor de 3 K) para emitir luz visible y demasiado distante para ser detectable por la luz reflejada. Sin embargo, su presencia se evidencia por el CMBR (Radiación de fondo de microondas cósmico) que emite. Ver:

P2: La sopa de Oort como el origen real de la radiación de fondo de microondas cósmica .

Si está realmente interesado en este tema, hay una sección (Sistemas subsolares) hacia el final de un largo artículo, “P3: Viviendo en el universo: (Lo que CMBR nos dice sobre Dark Matter y mucho más)” < http://www.aoi.com.au/Living/&gt ;, que describe cómo los planetesimales más grandes que Marte en la Nube de Oort que rodea nuestro Sistema Solar podrían captarse de sus señales infrarrojas.

La mayor parte de la materia interestelar (“Sopa de Oort”) que compone la Materia Oscura está en pequeños planetesimales (como los asteroides) que son fríos y distantes, solo contribuyen al CMBR general, que está en microondas o longitudes de onda de infrarrojo lejano. CMBR es en realidad fácilmente la mayor parte de la radiación que inunda el Universo, hay tanta cantidad que no se pueden detectar fuentes individuales.

Pero los cuerpos del tamaño de Marte + generan su propio calor interno. Dependiendo de qué tan grandes sean, este calor puede desplazar sus señales de calor fuera del rango CMBR y en bandas de infrarrojo medio e infrarrojo cercano. Si se encuentran en áreas razonablemente cercanas de la Nube de Oort, los telescopios equipados para estas bandas deberían poder recoger cuerpos individuales como fuentes puntuales.

(Esto es demasiado nuevo para acercarse a la aceptación general, pero es el único enfoque respaldado por evidencia que se ofrece hasta la fecha).

Dark Matter es detectado por evidencia indirecta de su existencia. ¿Qué significa esto? Bueno, Dark Matter es … lo has adivinado … Dark. No podemos detectar este “tipo” (uso el término tipo libremente) aquí de la materia directamente ya que parece no interactuar con longitudes de onda detectables. De ahí la parte “oscura”. Al igual que Dark Energy, los astrónomos saben que Dark Matter existe al observar los efectos indirectos de la materia circundante.

La pista principal es cómo interactúa con las galaxias. Los astrónomos miden el peso de una galaxia y lo comparan con la gravedad de todas las estrellas combinadas de dicha galaxia. Encuentran algo peculiar. Las galaxias no deberían existir. Las estrellas, los planetas y el gas de las galaxias deberían extenderse; Incluso con la inmensa cantidad de estrellas y sus efectos sobre la gravedad, la gravedad de las estrellas no sería suficiente para mantenerlas en su lugar.

Después de algunos cálculos inteligentes y un buen método científico, los astrónomos saben que algo que no es materia está causando esto.

Resumen: Dark Matter se detecta por los efectos indirectos que tiene sobre la gravedad.

La materia oscura solo se puede detectar debido a sus efectos gravitacionales.

Es solo el nombre en clave que usamos para describir algo que no podemos ver en absoluto, pero que debe existir para explicar los comportamientos gravitacionales de las estrellas y los sistemas que vemos.

Si tuviéramos que dar una representación visual de toda la materia oscura que debería estar en el universo, se vería algo así.

Buena pregunta.

En este momento lo detectamos a través de su efecto gravitacional. Sin embargo, también creemos que podría interactuar a través de la fuerza fuerte que podría dar lugar a algunos eventos subatómicos muy raros y también podríamos ser capaces de detectarlo en los aceleradores de partículas al buscar la pérdida de impulso.

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