¿Podrían los fotones enredados ser materia oscura?
Fig. 1 – Hasta ahora, tan misterioso: nuestro Modelo Estándar de Cosmología Doble Dark Big Bang.
Como su pregunta implica correctamente, sabemos que la misteriosa materia oscura que constituye ~ 23% del contenido de materia / energía de nuestro universo observable (como se ilustra en la figura 1 anterior) DEBE poseer masa, porque la hemos detectado por sus efectos gravitacionales – y como sabemos por el aspecto gravitacional de la teoría de la relatividad general, la masa le dice al espacio-tiempo cómo curvarse, y el espacio-tiempo curvado le dice a la masa y la luz cómo moverse.
Sabemos que sin la atracción gravitacional de sus halos de materia oscura, las galaxias de disco giratorio (como los ‘tres grandes’ en nuestro Grupo Local: la Vía Láctea, la Galaxia de Andrómeda y la Galaxia del Triángulo) no exhibirían la rotación de otra manera peculiarmente plana curvas que observamos, y de hecho volarían aparte.
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Fig. 2 – Detección de materia oscura por lentes gravitacionales fuertes
(haga clic en la imagen de arriba para embiggen)
[Arriba]: la materia oscura agrupada alrededor de galaxias individuales en racimo (naranja) causa una distorsión de lente particular de las galaxias de fondo (blanco y azul).
[Abajo] – un diagrama de ‘Lente gravitacional fuerte: cómo funciona’.
(fuente, incluido el acceso con un clic a una versión de diagrama de tamaño completo » Dark Matter: Strong Gravitational Lensing )
Evidencia similar surge de la forma en que las galaxias parecen moverse alrededor del centro de masa de su cúmulo galáctico; y de la lente gravitacional, la forma en que la masa de un cúmulo de galaxias curva su espacio-tiempo local, distorsionando las imágenes de galaxias que se encuentran más allá de la línea de visión desde la Tierra (ver Fig. 2 arriba), desde la cual se distribuyen los mapas de distribución de materia oscura 4D se están construyendo (por ejemplo: Fig. 3 a continuación).
Fig. 3 – Un mapa de distribución de materia oscura 4D.
Este mapa de cuatro dimensiones ofrece una mirada a la distribución a gran escala de la materia oscura en forma de red, la forma invisible de la materia que representa la mayor parte de la masa de nuestro universo observable. El mapa se extiende hasta la mitad del tiempo hasta el comienzo del universo. La distribución de la materia oscura se mapeó con la encuesta más grande del universo del Telescopio Espacial Hubble, la Encuesta de Evolución Cósmica (“COSMOS”).
[Arriba] – Tres cortes a través de la distribución evolutiva de la materia oscura en el universo.
[Abajo] – Cuando se combinan las rebanadas a través del universo y de regreso al tiempo, forman un mapa de cuatro dimensiones de materia oscura en el universo. Los tres ejes de la caja corresponden a la posición del cielo (en ascensión recta y declinación), y [distancia desde la Tierra | hace tiempo] aumentando de izquierda a derecha.
Observe cómo la aglomeración de la materia oscura se vuelve más pronunciada, moviéndose de derecha a izquierda a través del mapa de volumen, desde el universo temprano (derecha) hasta el universo más reciente (izquierda).
(fuente » Hubble mapea la red cósmica de” Clumpy “Dark Matter en 3-D )
Sin embargo, lamento decirlo, pero que yo sepa, su pregunta se basa en una premisa falsa: sabemos por observaciones y experimentos que el fotón, el portador de la fuerza de la interacción electromagnética, es una onda / partícula fundamental sin masa; y de manera similar, cuando dos fotones comparten un enredo cuántico, su falta de masa no se ve afectada, es decir, permanecen sin masa.
Entonces, en lugar de que los fotones (enredados o solos) sean la causa de la materia oscura, las vías de propagación de fotones en línea recta se curvan efectivamente por la curvatura gravitacional del espacio-tiempo causada por la materia oscura, como lo ilustra dramáticamente la evidencia de lentes gravitacionales para la materia oscura.
Además, si la materia oscura se compone de ondas / partículas fundamentales aún no descubiertas, entonces la evidencia que surge de la forma en que la aglomeración de la materia oscura cambia con el tiempo (como se ilustra en la Figura 3 anterior) limita su velocidad: deben ser necesarias ‘ frío ‘ (es decir: moverse a velocidades lentas) en lugar de ‘ caliente ‘ (es decir: moverse a velocidades relativistas o velocidad de la luz). Como todos los fotones siempre se mueven a la velocidad de la luz, esto también los descarta como candidatos para la materia oscura.
Fig. 4 – Implicaciones más allá de la cosmología.
Entonces, en su implacable falta de masa y velocidad de la velocidad de la luz, los fotones comunes o de jardín (ya sea enredados o solos) se descartan solidariamente como candidatos para la materia oscura.
PD : eche un vistazo de cerca a la Fig. 1 anterior: ¿ve la astilla más pequeña, etiquetada como ‘Materia luminosa’? Tenga en cuenta que su componente final es ‘ radiación 0.005% ‘: que explica TODOS los fotones que zumban alrededor, de cada fuente: fondo cósmico de microondas, cuásares y núcleos galácticos activos, galaxias, estrellas, supernovas e hipernovas, el lote; que todavía deja esa rebanada de pastel ‘ Dark Matter ~ 23% ‘ en azul real que aún no se tiene en cuenta.
Por cierto y para su información, el mismo descarte que ser candidato para la materia oscura también se aplica a los gravitones, como se describe en mi respuesta anterior de Quora a ¿Puede la materia oscura estar compuesta de gravitones?
