¿Qué es la materia oscura y cómo los científicos entendieron su existencia?

¿Qué es la materia oscura y cómo los científicos entendieron su existencia?
Anonim

Responder:

¿Respuesta corta? No tenemos absolutamente ninguna idea, y las galaxias giran (demasiado) demasiado rápido para que su materia visible las mantenga unidas.

Explicación:

Podríamos estar mejor tratando con esto al revés, en primer lugar se notó, poco después de que descubrimos que las muchas "nubes" (nebulosas) que notamos en el cielo nocturno eran en realidad galaxias, que estaban girando. Esto se descubrió utilizando el efecto Doppler en imágenes espectroscópicas de galaxias, que mostraban un lado de una galaxia que se acercaba a nosotros y el lado opuesto retrocedía.

Hasta ahora, tan felices, giran. Luego, Fritz Zwicky, mientras examinaba el grupo de galaxias Coma en 1933, descubrió que las galaxias giraban demasiado rápido para que la materia visible generara suficiente fuerza para mantenerlas juntas. Esto fue confirmado en la década de 1970 por Vera Rubin Cooper, específicamente, se esperaría que el borde exterior de las galaxias girara mucho más lento que el centro de acuerdo con la mecánica de Newton. Esto no se observó, las curvas de rotación eran casi "planas" en los confines de las galaxias.

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Esto permitió dos posibilidades: (a) la teoría de Newton de la gravitación universal era errónea (b) existía vasto cantidades de materia "oscura". Nadie creía seriamente (a), así que nos quedamos con la hipótesis de que un "halo" de materia oscura rodeaba cada galaxia.

Ahora, para la segunda parte (la primera), hemos buscado las partículas que podrían formar la materia oscura. muy difícil (un premio Nobel casi seguramente espera a los descubridores) pero a pesar de muchos años de búsqueda (tanto en el espacio como en los laboratorios de física de partículas), no se ha encontrado nada que pueda encajar a la perfección.

Se han propuesto neutrinos de varios tipos, así como materia exótica, agrupaciones de quarks estables, estrellas muertas, agujeros negros, etc. Martin Rees (Astrónomo real en ese momento) incluso llegó a sugerir que podrían ser copias no leídas del Astrofísico ¡Diario! Realmente no tenemos idea y nos molesta. Mucho.

Parece que esto supera a la materia visible en un factor de aproximadamente 5: 1 en todo el universo y tienes tanta idea de lo que es como lo son. En mi opinión, esto lo convierte en un excelente momento para estudiar cosmología o física de partículas, porque espero que los descubrimientos más importantes estén a la vuelta de la esquina.