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Nueva teoría aclara la materia oscura

Nueva teoría aclara la materia oscura
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En la década de los 70, los científicos comprobaron que no era suficiente con contabilizar la masa visible en el Universo para explicar los movimientos de ciertas estrellas de movimiento rápido o el escape de gas al espacio de las galaxias en espiral. Para poder abordar el tema, supusieron la presencia de la denominada materia oscura, que servía perfectamente, por el momento, las lagunas anteriores en los cálculos. Ocurre que los cálculos acerca de la materia oscura en el Universo sugieren que es 6 veces superior a la materia visible.

Ante la situación todavía hoy en la que no se sabe qué es la materia oscura, ha habido crecientes esfuerzos por desarrollar teorías gravitacionales que no tengan que recurrir a la materia oscura o a la Dinámica de Newton Modificada (en adelante, DNM) para explicar las interacciones entre cuerpos celestes. Sintéticamente, la DNM afirma que hay dos tipos de fuerza de gravedad, una que funciona por debajo de cierta aceleración A, y otra que explica los efectos gravitacionales por debajo de la aceleración A. Esta teoría no es capaz de explicar las masas de las agrupaciones de galaxias sin recurrir a la materia oscura, en la forma de neutrinos.

La nueva teoría, llamada Gravitación de Vector-Tensor-Escalar (escalar-tensor-vector gravity) introduce efectos cuánticos a la teoría de la Relatividad General de Einstein que puede, al menos, explicar un trio de observaciones astronómicas todavía no explicadas. Los científicos Joel Brownstein y John Moffat, del Perimeter Institute for Theoretical Physics y la Universidad de Waterloo en Ontario, Canada, han desarrollado la STVG(Scalar-Tensor-Vector Gravity), y la inclusión de los efectos cuánticos puee explicar los cambios en las fuerzas de interacción de los cuerpos celestes. Se introduce una partícula, el gravitón, que mide de alguna manera la "cantidad de gravedad" en un lugar determinado, y se postula que esta partícula se encuentra en mayores cantidades en las proximidades de los cuerpos masivos, mientras que en el vacio del espacio exterior apenas existe concentración.

A partir de cierta distancia de los cuerpos masivos, los efectos de los gravitones dejan de tener efectos significativos y la dinámica de Newton es de nuevo aplicable. Los científicos han determinado que a unos 46.000 años-luz del centro de las galaxias grandes es cuando se produce el cambio en el modelo gravitacional, mientras que en las pequeñas galaxias se puede reducir hasta la mitad esta frontera. Tomando 101 galaxias como objeto de estudio, observaron que ambas teorías, la STVG y la DNM eran capaces de explicar sus rotaciones, pero con la particularidad de que ninguna de las dos necesitó recurrir a la materia oscura.

Sin embargo, tomando otro grupo de 106 cúmulos de galaxias, la DNM no pudo reproducir sus masas, mientras que la STVG pudo con más de la mitad. Sumado a esto, la teoría de Brownstein y Moffat fue capaz de dar explicación a la anomalía en la navegación de la sonda Pioneer10, que apareció a cerca de 400.000 kilómetros de distancia del punto en el que debía estar, mientras que la DNM no fue capaz de explicarlo, debido a que la aceleración de la Pioneer superaba la aceleración "frontera" A, que mencionamos más arriba.

A pesar de estos avances, los autores dicen que "cualquier teoría gravitacional debe explicar la radiación de microondas cósmica de fondo", generada unos 370.000 años después del Big Bang, cuando los primeros átomos fueron formados. En este sentido, la DNM ofrece resultados muy buenos a pesar de no ser un modelo perfecto, así que el siguiente esfuerzo para dar pr buena la teoría STVG es comprobarla con los resultados de los estudios previos acerca de la radiación de fondo.

Vía | New Scientist Space

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