Si la materia oscura existe en toda la galaxia de Andrómeda, ¿por qué no se tira de la materia oscura hacia el centro de la galaxia?

La materia oscura, como cualquier cosa con masa, se ve afectada por (y afecta) el campo gravitacional. El efecto de un campo gravitacional es mantener las cosas en órbita alrededor de un centro de gravedad. ¡No es mover las cosas al centro de gravedad!

En la Tierra nos engañan a pensar “todo lo que sube debe bajar” y “se necesita energía para mantener las cosas en movimiento” porque estamos en un entorno en el que la energía se dispersa por la fricción y las colisiones. Lo mismo es cierto para la materia normal (con una fricción mucho menor y muchas menos colisiones) en el espacio interestelar. Sin embargo, la dispersión de energía en el espacio es suficiente para que la materia normal se una para formar estrellas, planetas y discos galácticos.

En la medida en que sepamos algo sobre Dark Matter, sabemos que no interactúa con la fuerza electromagnética. Por lo tanto, no “colisiona” con la materia normal y, hasta donde sabemos, ni siquiera interactúa consigo mismo, excepto a través de la gravedad y, probablemente, la fuerza débil. Por lo tanto, la materia oscura permanecerá en su órbita inicial alrededor de una galaxia, probablemente con simetría elíptica, hasta que las galaxias se fusionen.

Si sumamos todas las masas de estrellas, agujeros negros, nubes oscuras y similares, solo se agrega hasta el 15% de la gravedad en nuestro universo observable. El resto de la gravedad (85%) proviene de una fuente desconocida. Esa fuente desconocida se llama “materia oscura”. En resumen, no tenemos idea de qué es la materia oscura. ¡Puede que ni siquiera sea importante!

Dado que la materia oscura aparentemente no interactúa con la materia regular u otra materia oscura, la fricción no la ralentiza en absoluto. Entonces, cada partícula sigue cualquier órbita dictada por la distribución de masa de las galaxias a las que están unidas, cayendo en un camino orbital estándar que depende de su dirección y velocidad, ganando velocidad si se mueven hacia el centro y eventualmente perdiendo exactamente la misma velocidad a medida que se alejan del centro, repitiendo ese proceso esencialmente para siempre.

Sin duda lo es. Pero como no interactúa con nada más, al caer, se cae nuevamente. La materia normal se ralentiza por colisiones con otra materia normal, pierde energía y se mueve hacia el centro. La materia oscura no tiene ninguna razón para hacerlo, y permanecerá para siempre en una esfera sobre el centro de masa.

Si, por supuesto, existe, sobre lo que tengo dudas.

La misma razón por la cual la materia no oscura no es absorbida hacia el centro: la gravedad es una fuerza muy débil y cae inversamente con el cuadrado de la distancia.

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