Como no podemos ver la materia oscura, ¿por qué se supone que las fuerzas gravitacionales adicionales son causadas por una forma de ‘materia’? ¿No es tan probable que sea algo completamente diferente?

Mi fantasía personal es que la materia oscura comprende “partículas de sombra” que, a excepción de la gravedad, interactúan a través de fuerzas completamente ajenas a las que conocemos.

En mi fantasía, las búsquedas de partículas masivas que interactúan débilmente (WIMP) han fallado porque las partículas de sombra no interactúan con nuestro universo incluso a través de la interacción débil. Podría haber sistemas solares completos y galaxias que no podemos esperar detectar excepto a través de su influencia gravitacional.

Los agujeros negros de esta materia de sombra tendrían propiedades idénticas a los agujeros negros de la materia normal. Pero si hay análogos de sombra para nuestras estrellas de neutrones, la “ecuación de estado” del material de la estrella de neutrones de sombra podría ser lo suficientemente diferente del material de la estrella de neutrones “normal” para que LIGO o sus descendientes puedan detectar señales que no pueden ser modeladas por la colisión de Estrellas de neutrones “normales”.

Podemos detectar colisiones aparentes de “estrellas de neutrones” de tal magnitud que, si fueran colisiones de estrellas de neutrones “normales”, tendrían que tener contrapartes ópticas; Sin embargo, ninguno se vería. Como hay mucha más materia oscura que materia regular, incluso sería posible que la gran mayoría de las presuntas colisiones de “estrellas de neutrones” no tuvieran una contraparte óptica. Después de la detección de cientos de colisiones de “estrellas de neutrones”, se notarían diferencias peculiares entre las señales de onda gravitacional de las colisiones de “estrellas de neutrones” con contrapartes ópticas frente a aquellas sin contrapartes ópticas.

Ese hallazgo marcaría el descubrimiento del universo oscuro.

Tal es mi fantasía.

Descargo de responsabilidad: las propiedades de mi materia de sombra de fantasía claramente no coinciden con las propiedades de la materia oscura requeridas por el modelo Lambda-CDM.

El continuo fracaso para detectar directamente la materia oscura, o al menos las limitaciones cada vez más severas en su sección transversal de interacción con la materia ordinaria, están poniendo en duda el concepto de materia oscura debido a partículas exóticas.

Los principales candidatos en esa categoría son axiones , neutrinos estériles y partículas supersimétricas . Ninguno de estos ha sido detectado.

Los agujeros negros primordiales , especialmente de masa intermedia, son otro candidato. Son difíciles de encontrar, pero ahora hemos visto ocho: 4 pares de agujeros negros en colisión que dan como resultado ondas gravitacionales. Por esto, se acaba de otorgar el Premio Nobel de Física para 2017. Sin embargo, no hay indicios de que haya suficientes para explicar la materia oscura. En cierto sentido, esta sería la respuesta más simple, ya que se formarían a partir de la materia ordinaria, pero ocultas, ya que no tienen discos de acreción de materia que caen que los irradia,

Entonces, la alternativa es la modificación de la gravedad; esa relatividad general no es toda la historia. Que a aceleraciones muy bajas de orden c * H donde H es el parámetro de expansión de Hubble, hay un término gravitacional adicional que explica los fenómenos típicamente atribuidos a la materia oscura. La materia oscura en este caso no existe, es un fantasma.

La propuesta más interesante es la gravedad emergente de Erik Verlinde, que se describe con más detalle aquí:

Gravedad emergente: la propuesta de Verlinde

Además de la teoría / hipótesis de la materia oscura, existen numerosas otras teorías / hipótesis para explicar la anomalía observada de las velocidades galácticas.

• En un ensayo de beca en 1970, presenté un concepto de “Fuerza de Repulsión Gravitacional Basada en Simetría Bilateral”.
• La teoría alternativa de la gravedad explica la formación de grandes estructuras: sin materia oscura es uno de varios artículos sobre este tema.
• Reinventar la gravedad: un físico va más allá Einstein es un excelente libro para leer para comprender teorías / hipótesis alternativas.

La teoría / hipótesis de la materia oscura es más popular y aceptada que otras, probablemente porque:

• No requiere cambios fundamentales en la teoría de la gravedad existente.
• Es comprensible para la gran mayoría de los físicos.

El fallecido físico teórico James Paul Wesley dijo que la gravedad roba la luz de la energía a medida que la luz viaja a través de campos gravitacionales. Dichos campos se caracterizan por reorganizar fotones a lo largo del tiempo que reducen la luz hacia el rojo.

La energía perdida por la luz a medida que se desplaza hacia abajo aumenta la fuerza del campo gravitacional por el que pasa la luz. Esto explica “materia oscura” como “energía brillante” en su lugar, porque el efecto neto es extender el rango de gravedad más allá de la ley cuadrada para grandes distancias (galácticas)

Esto también sugiere que el cambio rojo con la distancia NO es un cambio Doppler en absoluto, la “energía oscura” se convierte en “masa estable”.

La radiación de fondo cósmica se convierte en la luz desplazada más roja de las galaxias más distantes del universo, lo que sugiere que el universo es de extensión infinita (plano en el espacio) y que tiene una duración eterna (plano en el tiempo), un universo homogéneo e inmutable. a las escalas más grandes

El telescopio web James puede resolver algunos problemas.

La materia oscura es un nombre inapropiado, como lo es la energía oscura. Son simplemente términos colectivos que describen la suma total de dos incógnitas opuestas, de modo que los valores funcionan en modelos existentes.

Las incógnitas pueden ser cualquier cosa, incluidas muchas cosas diferentes. Eso está predefinido, ni es la preocupación del modelo.

No se cree que la materia oscura sea bariónica, por lo que no es algo que entendamos como materia. Entonces estás en el camino correcto.

Solo importan las curvas espacio-temporales, y las lentes de luz. Entonces es materia.

“No se ve” porque no vemos la materia, vemos la luz de las estrellas. Entonces, si no vemos “suficiente” luminosidad, el asunto es oscuro.

Los problemas con “completamente diferente” son:

1. hemos inventado todo tipo de cosas completamente diferentes, y nos resulta difícil probarlas, y
2. Realmente hemos hecho algunas suposiciones muy amplias sobre la luminosidad y las calibraciones, por lo que podría ser una cuestión normal. Nuestra vista es muy mala.

Originalmente se llamaba “Materia oscura” porque actuaba como si tuviera masa (interactuaba con otra materia gravitacionalmente) pero por lo demás era indetectable. Nadie sabía si realmente era materia o no, simplemente lo llamaron así porque actuó así. En estos días, el consenso es que en realidad es algún tipo de cosas en lugar de solo algo en las ecuaciones de gravedad que no se habían tenido en cuenta (tal vez la gravedad se tunela hacia dimensiones más altas solo para volver a salir después de cierta distancia extrema).

Personalmente, todavía no estoy completamente convencido de la idea de que en realidad sea algo que no hemos podido detectar más que a través de sus interacciones gravitacionales (si realmente hay tanto de eso como las observaciones parecen indicar, entonces seguramente lo haríamos) he podido hacer algún tipo de experimento con él). Prefiero el concepto de túnel de gravedad en dimensiones superiores, ya que también resuelve la cuestión de por qué la gravedad es tan débil en comparación con las otras fuerzas. Sin embargo, mis pensamientos e ideas significan poco, ya que no estoy ni calificado ni lo suficientemente informado como para tener una opinión válida al respecto. Por lo tanto, debo inclinarme ante el consenso científico: probablemente sea algo real.

Básicamente le hice la misma pregunta a un amigo mío que es un astrónomo PhD para la NASA en el Hubble: “¿Cómo no podemos ver ninguna evidencia de un material que supuestamente represente el 90% de la gravedad en el universo?”

Su respuesta: “Porque los astrónomos también necesitan publicar”.

Ese es exactamente el rompecabezas. Hay abundantes pruebas del tamaño de las galaxias de que la gravedad no funciona con la materia observada observada en las galaxias.

La suposición de que es una partícula subatómica nunca se resuelve.

Bien podría ser otra cosa.

Pero el hecho central de la “materia” es que interactúa con otra materia y con la luz a modo de gravedad. Entonces, este nuevo material, sea lo que sea, participa de la característica más destacada de la materia tal como la conocemos.

No es solo “asumido”. La materia, oscura y fría, se ajusta mejor a la teoría y la evidencia disponibles. Pero hay físicos que creen lo contrario, no es que sea una “cosa” distinta de la materia (¿qué más tenía en mente?) Sino que es el resultado de que tengamos una teoría de la gravedad inadecuada.

En realidad, justo hoy se anunció que los astrónomos habían encontrado aproximadamente la mitad de la materia faltante en el universo, en forma de partículas subatómicas llamadas bariones. Por lo tanto, parece que la teoría de la materia oscura puede necesitar algunas revisiones.

Toda nuestra experiencia dice que una propiedad de la materia es que gravita. Hay algo por ahí que está gravitando, pero no podemos verlo. A menos que sepamos de algo que gravita que no es materia, la “materia oscura” parece un lugar razonable. ¿Qué más lo llamaríamos?