Habíamos creído que existía materia oscura. Un nuevo estudio cree que estábamos equivocados – Desde dentro

Durante décadas, la cosmología se ha mantenido en una columna que es tan fundamentalmente como misteriosa: la materia oscura. El pegamento invisible que mantiene unas galaxias juntas de acuerdo con el modelo estándar y evita que las estrellas sean disparadas por la fuerza centrífuga.Representa el 27% del universoPero tiene un problema: nadie lo vio o lo descubrió. Solo confía en que estará allí. Pero ahora Un estudio publicado En Galaxias Este concepto del concepto ha cambiado.

El estudio. Estudios del físico Rajendra P. Gupta De la Universidad de Ottawa sugiere una idea tan elegante como radicalmente: ¿qué pasa si realmente no existe la materia oscura? Según su trabajo, este componente fantasma podría ser una «ilusión», un efecto secundario causado por algo que supusimos que las constantes básicas de la naturaleza son «constantes».

El significado. Para comprender el tamaño de esta propuesta, primero debe recordar el origen del problema. En particular, tenemos que ir a la década de 1970, donde la astrónoma Vera Rubin anotado que las estrellas en los bordes de las galaxias giraron a la misma velocidad del centro. Esto ha desafiado por completo las leyes de Newton, como si una persona que gira a la misma velocidad que una sesión cerca del eje en el borde exterior. Debe activarse físicamente.

La solución que la comunidad científica asumió fue la existencia de una «materia oscura», una masa invisible que genera la gravedad adicional que es necesaria para mantener la galaxia coherente. Este concepto se convirtió en la piedra angular del modelo cosmológico conocido como Λcdm (Materia oscura llena de lamda).

Este modelo funciona increíblemente bien para explicar el gran universo, pero después de décadas de búsqueda con detectores y experimentos ultrasibles en el LHC, no hemos encontrado una sola partícula de materia oscura. Siempre fue «reconocido» indirectamente por su efecto gravitacional sobre los objetos visibles.

La sugerencia. Aquí ocurre la idea de Guppa. Su modelo con CCC + TL (cooveing ​​de acoplamiento constante + luz Tiradrag) se basa en dos ideas diferentes.

El primero es la «constante de acoplamiento covriant» (CCC). En este caso, el modelo sugiere que las constantes básicas de la física, como la velocidad de la luz (c) o la constante gravitacional universal (G), no están definidas. En cambio, se desarrollan y cambian cuando el universo se expande. Esta no es una idea completamente nueva (el físico Paul Dirac ya ha coqueteado con ella), pero Gupta la integra en un modelo cosmológico completo.

La segunda idea en el estudio es la de «luz cansada». Un concepto que proviene directamente de la antigua hipótesis de la «luz cansada» que piensa que la luz pierde energía a lo largo de su viaje a través del cosmos. En este caso, el modelo GUPA sugiere que el enrojecimiento de la luz de las galaxias distantes no solo se debe al alcance del universo, sino también a una combinación de ambos efectos. Aunque la «luz cansada» fue generalizada como la única explicación, su inclusión en este modelo híbrido es la clave de sus cálculos.

Nuevos términos. Tan pronto como se han tenido en cuenta estas dos nuevas ideas, es hora de cambiar las ecuaciones de campo de Einstein con estas constantes variables, el modelo Gupa parece nuevos términos matemáticos. Esto es algo que el autor ha bautizado como «α-material» y «α-energía».

Y aquí es una verdadera magia: estos términos que no son una sustancia física, sino un efecto del desarrollo de las leyes de la física, crean la atracción adicional que hasta ahora hemos atribuido a la materia oscura. No se pudo encontrar materia oscura, sino un espejismo matemático.

Se prueba. Tenga en cuenta que las teorías se pueden escribir muy bien y verse muy bien en papel, pero lógicamente debe demostrar. Para este propósito, GUPPA usó la base de datos SPARC, un catálogo de alta calidad con las curvas rotativas de 175 galaxias.

El método utilizado fue el regreso a lo tradicional. En lugar de agregar materia oscura para justificar las curvas de rotación, Gupta tomó las curvas observadas y usó su modelo para «restar» el efecto de «α-material». El resultado debe ser la curva de rotación, que solo se genera por materia visible (bariónica). Algo que quería materializarse en un gráfico como ejemplo de la galaxia NGC3198.

En esta imagen, la línea azul (VO) es la velocidad de rotación observada en la galaxia. La línea puntual (VB) es la velocidad que debería tener sí misma si solo la materia visible de acuerdo con las estimaciones de SPARC y la línea discontinua (VBX) es la predicción de la materia visible calculada por el modelo GUPA. La similitud entre la predicción de su modelo y la estimación de la materia barionica es notable. Algo que el autor repitió para varias galaxias con resultados prometedores para sacar una conclusión muy poderosa.

Un nuevo paradigma. Si el modelo CCC+TL es correcto, sus efectos son enormes. No solo eliminaría la necesidad de materia oscura, sino también, según el autor, que también podría explicar la energía oscura y otros rompecabezas cosmológicos cómo las primeras galaxias observadas por James Webb parecen más maduras de lo que deberían.

Tienes que tener cuidado. Inicialmente, esto es una «prueba de concepto», como enfatiza el propio autor. Esto significa que se utilizan simplificaciones, p. B. El tratamiento de las galaxias como bolas perfectas, algo que está lejos de la realidad en el universo.

Además, su dependencia de la «luz cansada» es un punto de fricción para la cosmología convencional. Modelos como este deberían mostrar que puede explicar con la misma precisión que las observaciones clave λcdm, como la radiación posterior de microondas o la expansión acelerada del universo.

Un nuevo progreso. Sin embargo, con esta investigación, está claro que la comunidad científica examina alternativas, especialmente si el modelo prevaleciente es fisuras, como la falta de una detección directa de materia oscura.

El modelo GUPA es inicialmente una opción fascinante. Un recuerdo que las verdades más arraigadas pueden ser cuestionadas en la ciencia y que la solución a los mayores secretos del universo puede no ser encontrar algo nuevo, sino reconocer que las reglas del juego han cambiado desde el principio de los tiempos.

Fotos | Jeremy Thomas

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