¿Cómo sabemos que existe la materia oscura y que la gravedad no se comporta de manera diferente a largas distancias?

En realidad no lo hacemos. La materia oscura (y la energía oscura) actualmente llenan los vacíos matemáticos, y hay buena evidencia indirecta de su existencia, pero de hecho, puede estar sucediendo algo más matizado. Muchas de las interpretaciones alternativas de la materia oscura se basan en la “nueva física”, que no es tan descabellada como parece, ya que todavía no estamos 100% seguros de que nuestros modelos se mantengan en todas las circunstancias cosmológicamente extremas.

A nivel personal e histórico, mantengo mi mente abierta a nuevas posibilidades porque el discurso sobre la materia oscura me recuerda un poco al asociado con el mal comportamiento de la órbita del planeta Mercurio a fines del siglo XIX y principios del XX. La precesión del perihelio de Mercurio no encajaba con las predicciones hechas por la física newtoniana, por lo tanto, las perturbaciones de un planeta invisible e hipotético llamado Vulcano (no la cosa de Star Trek) deben haber sido responsables, razonaron los astrónomos. Incluso calcularon la naturaleza de este planeta misterioso y, al fallar la detección, plantearon la hipótesis de que debe estar compuesto de un material ultra oscuro y no observable. Mucho más tarde, la Relatividad de Einstein resolvió el problema al demostrar que el planeta Mercurio en realidad viaja en el tiempo desde la perspectiva de los observadores terrestres debido a su gran velocidad y proximidad a la gravedad del Sol.

Dadas nuestras observaciones actuales, ahora es la comprensión de Einstein del espacio y el tiempo lo que exige la existencia de materia oscura, pero la Relatividad podría no ser la historia completa y completa, como no lo fue la física newtoniana. Esperemos encontrar la respuesta en las próximas décadas. Seré feliz, independientemente de lo que descubramos, porque la existencia o la no existencia de materia oscura representan resultados sorprendentes.

La materia oscura es solo un término que refleja un término bien definido en los modelos que utilizamos.

Fácilmente podría ser una corrección en la gravedad, aunque MOND ha sido falsificado.

Podría ser materia ordinaria comportarse de manera extraordinaria.

En este punto, podría ser cualquier cosa. Todo lo que tenemos es un término en una ecuación que es bastante consistente y representa algo actualmente desconocido que tiene gravedad. Lo desconocido es lo que la gente llama oscuro, y la gravedad sugiere materia. De ahí la materia oscura.

Tenemos fotografías que pueden indicar esto, pero de nuevo no.

No lo hacemos, pero hasta ahora nadie ha ideado una teoría de la gravedad que explique todas las cosas que la materia oscura explica y sigue siendo coherente con todas las cosas que GR hace bien.

Para obtener más detalles, vaya a ¿Es posible que la materia oscura no exista y que nuestra teoría de la gravedad esté equivocada?

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