¿Recuerdas Esa Galaxia Sin Materia Oscura? Puede Tener Materia Oscura Después De Todo

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¿recuerdas esa galaxia sin materia oscura? Puede tener materia oscura después de todo

Una galaxia que supuestamente carece de toda materia oscura podría estar llena de ella.

Y eso, paradójicamente, podría significar que la materia oscura no existe.

¡¿Qué?! En marzo, un equipo de astrofísicos publicó un artículo en la revista Nature que afirmaba haber encontrado una galaxia sin materia oscura, una forma hipotética de materia invisible que parece ejercer una fuerza gravitatoria sin interactuar con la luz.

Los científicos han sugerido la existencia de esta materia extraña para explicar un fenómeno tan extraño: según la luz que los astrónomos pueden ver con sus telescopios, el universo actúa como si hubiera mucha más masa y, por lo tanto, mucha más fuerza gravitacional que la de Albert Einstein. Las teorías predicen en base a lo que podemos ver.

El periódico Nature fue una gran noticia. Habría sido el primer objeto de este tipo encontrado en el universo. Además, parecía dar un golpe mortal a una teoría alternativa que explicaba la rareza del universo: en esa teoría, la gravedad en sí misma actúa de manera un poco diferente de lo que pensamos (y Einstein). Si la gravedad es un poco diferente de lo que sugieren las ecuaciones de Einstein, entonces debería ser diferente en todo el universo, incluso en esta galaxia aparentemente libre de materia oscura, no solo en algunos lugares.

Ahora, un segundo equipo de físicos ha publicado un artículo en el diario de preimpresión arXiv que afirma que esta galaxia actúa como si tuviera materia oscura después de todo. Si es cierto, eso significaría que la alternativa principal a la materia oscura podría seguir siendo cierta.

Sin embargo, el nuevo artículo arXiv aún no ha sido revisado por pares, y los autores del artículo de March Nature no están de acuerdo con las conclusiones del segundo artículo.

¿Materia oscura u otra cosa?

El artículo original de marzo basó su sorprendente afirmación de una galaxia sin materia oscura en la forma en que los cúmulos de estrellas se movían a través de la delgada y difusa galaxia llamada NGC1052 – DF2: parecían moverse exactamente a la velocidad que predecirían las ecuaciones de la relatividad general de Einstein basado en la materia visible (por lo tanto, más lento de lo que lo haría si la galaxia tuviera materia oscura).

Este nuevo documento sobre arXiv sugirió lo contrario: en primer lugar, los autores señalaron que NGC1052 – DF2 ya se había descubierto en 1976 y que anteriormente se mencionaba con tres nombres diferentes: KKSG04, PGC3097693 y [KKS2000] 04.

Luego, usando esos nombres y luego encontrando todos los datos disponibles en la galaxia, los investigadores argumentaron que los investigadores del artículo de marzo simplemente midieron mal la distancia entre esa galaxia y la Tierra. Esto significa que la galaxia probablemente esté mucho más cerca de nosotros de lo que pensaban los investigadores originales.

Los astrónomos calculan la masa de galaxias en función del brillo y la distancia de los objetos. Si la galaxia examinada en el documento está más cerca de la Tierra de lo que se pensaba anteriormente, entonces su oscuridad significa que también es mucho menos masiva de lo que los investigadores pensaron. Y en la nueva masa más ligera, calculada, todas las otras características de la galaxia tienen mucho más sentido, dijeron los investigadores en el nuevo artículo. Sus cúmulos globulares no se mueven lentamente porque están en algún extraño desierto de materia oscura; en cambio, se están moviendo a la velocidad normal para una galaxia muy ligera, dijeron los autores de arXiv. [Los 18 mayores misterios sin resolver en la física]

Sin embargo, Pieter van Dokkum, un astrofísico de la Universidad de Yale y el primer autor del artículo de March Nature, dijo que el nuevo análisis de arXiv es defectuoso.

"La medición de la distancia clave proviene de los datos del Telescopio Espacial Hubble, y parece que lo malinterpretaron. El argumento es un poco técnico, pero esencialmente, confundieron las variaciones de píxeles para estrellas individuales. Si NGC1052-DF2 fuera lo más cercano a lo que afirman, entonces la galaxia se resolvería en un mar de estrellas individuales ", pero no lo es, dijo Van Dokkum a WordsSideKick.com en un correo electrónico.

Sin embargo, Ignacio Trujillo, un astrofísico del Instituto de Astrofísica de Canarias y el primer autor del nuevo artículo de arXiv, dijo que él y sus colegas respaldan sus estimaciones. Muchas estrellas individuales se pueden ver en las imágenes de NGC1052-DF2 cuando se cambia el contraste en las imágenes, Trujillo dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.

Además, "nuestro artículo no solo utiliza un criterio para estimar la distancia a la galaxia, sino hasta cinco métodos diferentes (y completamente independientes), y todos ellos convergen en el mismo número", dijo.

La esencia de la materia (oscura).

Sin embargo, hay algo más profundo que una disputa sobre el movimiento en una pequeña y lejana galaxia: una pelea por la existencia de la materia oscura en sí. Los investigadores que argumentaron que NGC1052 – DF2 (o DF2 para abreviar) no contiene materia oscura fueron vistos como evidencia de que la materia oscura realmente existe en el universo; recuerde, la teoría alternativa necesita la gravedad para comportarse de manera diferente en todos los lugares.

Desde al menos la década de 1980, un grupo de astrofísicos ha argumentado que toda la idea de la materia oscura es una ciencia defectuosa, como informó WordsSideKick.com en marzo. La propuesta de la materia oscura es esencialmente una idea no comprobable, argumentan estos científicos, que puede ser especulada para siempre pero nunca refutada. Y mientras que los investigadores han visto alguna evidencia indirecta de materia oscura además de su atracción por estrellas y galaxias distantes, nunca han capturado un solo fragmento de la materia ni han demostrado directamente su existencia, los escépticos han argumentado.

La mayoría de los escépticos de la materia oscura están interesados ​​en la teoría alternativa, en la que la gravedad está un poco descentrada.Llamada "Dinámica Newtoniana Modificada" (MOND), la teoría sugiere un conjunto de ajustes a las leyes de la física en escalas galácticas que eliminan la necesidad de materia oscura. Si los verdaderos leyes de la gravedad son un poco diferentes de lo que encontrarías actualmente en los libros de texto de física, sostienen estos científicos, tal vez la materia oscura no sea necesaria para explicar el comportamiento del universo después de todo.

Cuando el documento sobre NGC1052-DF2 se publicó en marzo, se presentó como la sentencia de muerte de MOND. Encontrar una galaxia sin materia oscura no refuta la existencia de materia oscura, al igual que un desierto no refuta la existencia de los lagos. Pero MOND no tiene ese lujo; Si las leyes físicas modificadas son reales, tienen que ser consistentes en todo el universo. En otras palabras, si una galaxia sigue las leyes de la física que no son MOND sin la influencia de la materia oscura, entonces MOND no puede ser verdad.

Por ese motivo, el DF2 "parece ser otro clavo en el ataúd de MOND", escribió Kathryn Zurek, astrofísica del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, que no trabajó en ninguno de los periódicos, escribió en un correo electrónico a WordsSideKick.com. en marzo.

Así fue como reaccionaron la mayoría de los físicos.

Pero no todos.

Stacy McGaugh, una astrofísica de la Universidad Case Western Reserve en Ohio, que trabajó tanto en materia oscura como en MOND pero no trabajó en ninguno de los periódicos recientes, se mostró escéptica.

En una entrevista de seguimiento en abril, McGaugh le dijo a WordsSideKick.com que las afirmaciones del DF2 no explicaban el "efecto de campo externo", un pellizco de MOND que permitiría a una gran galaxia cercana influir en el comportamiento del DF2 Sufrió el golpe que algunos habían sugerido.

También dijo que las afirmaciones del DF2 se basaban en algunas estadísticas cuestionables: los investigadores midieron la velocidad de solo 10 objetos en la galaxia para calcular la velocidad general del DF2, excluyendo un objeto que se comportaba de manera muy diferente a los demás. McGaugh dijo que excluir anomalías a veces es razonable, pero que en este caso, sus cálculos mostraron que incluir ese objeto tan diferente cambió drásticamente las conclusiones del artículo. Con el objeto excluido, la galaxia es inconsistente con MOND. Con el objeto incluido en los cálculos, toda la galaxia se ve mucho más normal, dijo McGaugh.

Ahora, con este nuevo artículo arXiv, que aún no ha sido revisado por científicos pares, hay nuevos argumentos en contra de una galaxia sin materia oscura, y la existencia misma de materia oscura, pero estos argumentos han provocado argumentos adicionales. La saga de la materia oscura continúa.

Publicado originalmente en WordsSideKick.com.


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