¿Es la materia oscura simplemente todos los objetos (como los planetas) que no podemos ver?

No es probable. La idea de la materia oscura proviene de varias pruebas distintas, que incluyen:

  • Que las galaxias giran mucho más rápido en sus alrededores que lo que puede explicarse por la fuerza gravitacional de su materia visible.
  • Que las galaxias se mueven en grupos de galaxias mucho más rápido de lo que podrían en función del contenido de materia visible del grupo.
  • Que el gas caliente entre las galaxias en los cúmulos de galaxias (¡que supera a las galaxias de 10 a 1!) Es mucho más caliente de lo que debería ser, dada la cantidad de materia visible que tira de él.
  • Eso, cuando los cúmulos de galaxias colisionan, sus enormes depósitos de gas caliente se acumulan en el centro de colisión, pero la mayor parte de su masa gravitante (medida por su efecto distorsionador en las formas de las galaxias de fondo) pasa completamente inalterada. [¡Verifique el Bullet Cluster!]
  • Que la estructura filamentaria observada y la historia de expansión de la materia en el universo no podrían haber ocurrido durante los 13.800 millones de años de su existencia sin una masa dominante no visible. ¡Necesitábamos materia oscura muy temprano en el universo (mucho antes de que se formaran las estrellas y los planetas)!

Juntos, todos estos pintan la imagen consistente de que alguna forma de materia invisible que no interactúa supera el resto de la materia en más de 5 a 1.

Dicho esto, como sugiere, no toda la materia normal es visible. Por ejemplo, las estrellas fallidas, llamadas estrellas enanas marrones, no pueden generar calor y luz por fusión en sus núcleos; se desvanecen y se vuelven cada vez más difíciles de observar a menos que estén muy cerca. De manera similar para otros cuerpos compactos no generadores de energía como planetas, asteroides, núcleos de estrellas muertas, etc.

Así que consideremos los principales contendientes:

  • Planetas y asteroides: representan menos del 0.1% de la masa de nuestro Sistema Solar; la gran mayoría de la masa está en el Sol. Otros sistemas solares pueden tener un poco más, otros menos, pero el resultado neto es que los planetas no contribuyen significativamente al presupuesto de masas de una galaxia.
  • Enanas marrones: si hubiera suficientes de estos pululando alrededor del halo esférico de galaxias como la Vía Láctea, podrían explicar la materia oscura (al menos en las galaxias). Dado que tienen masas tan bajas, tendría que haber muchas más que estrellas reales. Pero podemos ver a las enanas marrones de otra manera: por casualidad, a veces se alinean con una estrella de fondo, lo que hace que se ilumine y se desvanezca en el transcurso de horas o días debido a la curvatura gravitacional de la luz. Hemos buscado mucho y hemos encontrado algunos de estos objetos de halo compactos masivos (MACHO), pero no lo suficientemente cerca como para dar cuenta de la masa oscura necesaria. Además, más recientemente hemos podido localizar directamente enanas marrones cercanas a longitudes de onda infrarrojas al observar su calor interno remanente apenas visible. Nuevamente, encontramos algunos cerca, pero no lo suficiente como para dar cuenta de la materia oscura. Lo mismo ocurre con los “planetas flotantes” (que pueden considerarse simplemente como las enanas marrones menos masivas).
  • Cadáveres estelares: enanas blancas, estrellas de neutrones: la misma respuesta que las enanas marrones, más los cuerpos estelares masivos son raros (como resultado de la muerte de estrellas masivas muy raras).
  • Nubes de gas: el gas puede superar los objetos sólidos y las estrellas en algunas galaxias por factores de 10-100x. Pero incluso el gas frío emite radiación que podemos ver. E incluso si no podemos verlo emitir, también absorbe la radiación de los objetos brillantes del fondo. Hemos mapeado el gas en el universo (incluso fuera de las galaxias), y estamos seguros de que no nos falta mucho.
  • Agujeros negros: estos pueden crecer hasta masas muy altas, y los agujeros negros no emiten luz por sí mismos, pero si obtiene algún material cerca de ellos (estrellas, gas, etc.) el agujero negro acumulará algo y emitirá cantidades prodigiosas. de energía. Los objetos más enérgicos del universo son agujeros negros supermasivos que se acumulan rápidamente, pero incluso estos no crecen más de aproximadamente el 0.1% de la masa de sus galaxias anfitrionas.
  • Agujeros negros microscópicos: es difícil llamarlos “materia normal”, pero en cualquier caso, se evaporan muy rápidamente debido a la radiación cuántica que emiten.

Entonces, aunque la materia normal “oscura” ciertamente representa una pequeña parte del presupuesto masivo del universo, hoy es una contribución insignificante, y los candidatos más probables de materia normal oscura ni siquiera existían en los primeros tiempos cuando la necesidad de oscuridad La materia es la más apremiante.

La respuesta del profesor Smith resume bien la posición, pero hay un nuevo trabajo que finalmente responde a la pregunta de qué es Dark Matter.

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 lo piensas, casi todo nuestro conocimiento del Universo se basa en la luz recibida de las estrellas y sus sistemas solares acompañantes. Esta parte del universo es menos de una billonésima parte del total. Pero recién estamos comenzando a comprender mejor lo que hay en el otro 99.999999%, y tiene mucha más masa de lo que generalmente se supone.

(Esto es demasiado nuevo para estar cerca de la aceptación general, pero es la única teoría respaldada por evidencia que se ofrece hasta la fecha).

No es que los objetos como el planeta, las estrellas, las nubes de gas, etc. que no observamos estén hechos de materia oscura.

Estos objetos son identificados por humanos y nunca están hechos de materia oscura.

Pero la materia oscura se explica como que cuando se calculaba la gravedad de las galaxias, se descubrió que la cantidad de masa presente no puede contener toda esa materia que observamos. Entonces dijeron que debe haber una materia oscura que siga la ley de gravitación, pero que no sea visible ni detectable de ninguna manera.

Lo que sabemos es que hay mucho espacio vacío entre los objetos interestelares y que está compuesto de vacío. La materia oscura es algo tan diferente que no tiene propiedades de la materia normal, pero sigue las leyes de la gravedad.

Si la teoría de la materia oscura es cierta, entonces, según el comportamiento gravitacional y la ausencia de masa verdadera, nos indica que el universo está compuesto por 90 por ciento o más de la masa total.