Un aspirante sorpresa reta a la materia oscura para explicar la materia perdida

Cúmulo galáctico JKCS041

Uno de los mayores misterios de la astronomía es el problema de la masa perdida: Toda la materia que los científicos pueden ver en el universo sólo cuenta como un pequeño porcentaje de la gravedad observada.

Los astrónomos a menudo invocan el concepto de materia oscura para explicar esta discrepancia, pero algunos investigadores dicen que el problema está realmente en nuestra comprensión de la gravedad. Estos científicos señalan a una idea conocida como MOND – Teoría de la Dinámica Newtoniana Modificada – para explicar por qué el universo parece comportarse como si hubiese mucha más materia en él de lo que pensamos.

En lugar de suponer que existe una masa perdida en forma de materia oscura, la cual los científicos aún tienen que detectar de forma directa, MOND defiende que debemos alterar la Teoría de la Relatividad General de Einstein.

Bajo MOND, la masa es mucho más efectiva al curvar el espacio-tiempo que bajo la Relatividad General, por lo que se necesita menos materia en el universo para tener en cuenta toda la gravedad medida.

Aún se necesita un factor arbitrario

Aunque nadie ha demostrado o descartado la materia oscura o MOND, los defensores de la última están en minoría. Y MOND puede estar convirtiéndose en una apuesta incluso más arriesgada, de acuerdo con el cosmólogo Pedro Ferreira de la Universidad de Oxford en Inglaterra. Ferreira esribió un artículo de revisión en el ejemplar del 6 de noviembre en la revista Science evaluando el estado actual de las ideas de MOND.

“Mi visión personal ahora mismo es que la materia oscura es una teoría mucho más simple que ninguna de las teorías modificadas que he visto”, dijo Ferreira. No obstante, dijo que MOND no debería descartarse simplemente porque es la idea menos popular, ni porque muchos físicos detestan interferir con la Relatividad General de Einstein.

“Muy poca gente ha trabajado en MOND; un número muy grande ha trabajado en la materia oscura”, dijo Jacob Bekenstein, físico en la Universidad Hebrea en Jerusalén que ha investigado en MOND. “Compararlas es absurdo debido a que realmente no sabemos lo suficiente sobre si MOND funciona bien o no. Se ha realizado un esfuerzo muy pequeño en MOND”.

Bekenstein admitió que MOND no es aún una teoría totalmente completa. No puede hacer predicciones físicas a escalas del universo.

Cuando se aplica sólo a galaxias, MOND puede predecir muy bien el comportamiento que observan los astrónomos. Pero cuando se aplica MOND a estructuras más grandes como cúmulos de galaxias, falla. Para hacer que MOND funcione con los cúmulos, deben incluirse conceptos más complejos, tales como entidades llamadas campos oscuros, los cuales son distintas de la materia oscura, pero trabajan de una forma similar al alterar la cantidad de gravedad presente.

“Parece que si quieres construir una teoría MOND adecuada, tienes que traer algo de materia oscura por la puerta de atrás”, dijo Ferreira.

Este factor arbitrario parece derribar uno de los propósitos principales de MOND cuando se propuso por primera vez, el cual era evitar tener que inventar una entidad misteriosa e invisible que actúa en el universo, como la materia oscura.

Incluso Bekenstein admitió que involucrar los campos oscuros en MOND no es lo ideal.

“Si trabajas sólo con galaxias entonces MOND no necesita ninguna ayuda”, dijo a SPACE.com. “Pero si subimos hasta los cúmulos necesita que le echen una mano. Ésta es una de las cosas que se sostienen en contra de MOND”.

Sin embargo…

Bekenstein señaló que la materia oscura tampoco es perfecta. Treinta años después de que se propusiera por primera vez, los científicos aún tienen que encontrar la materia ahí fuera en el universo, y la idea tampoco es ideal al predecir todo tiempo de situaciones tampoco.

“En los modelos de galaxias con materia oscura, tienes que ajustar cuidadosamente la distribución de materia oscura”, dijo. “Dado que no ves la materia oscura eres libre de ajustarla a lo que quieras, pero esto no es muy creíble en mi opinión. Es una idea demasiado libre”.

Ferreira dijo que algún tipo de respuesta puede llegar proximamente, con la llegada de un nuevo conjunto de satélires para observar la distribución de masa en el universo con mayor precisión.

“Creo que las cosas van a ponerse realmente interesantes en los próximos 10 años”, comenta.


Información Adicional en EmuleNews

Autor: Clara Moskowitz
Fecha Original: 5 de noviembre de 2009
Enlace Original

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Comments (17)

  1. emulenews ha publicado en su blog un artículo ( http://bit.ly/2ySS0c ) donde habla de un paper en Science que da un duro golpe a los intentos de la teoría MOND por explicar la rotación de las galaxias en favor de la materia oscura.

    Algunos dicen que la materia oscura es algo cogido con pinzas. Francamente creo que es más razonable considerar la materia oscura a considerar la teoría de Milgrom que se pasa por la piedra el principio de equivalencia.

    Bueno, el tiempo lo dirá.

    • Ayer lo leí y se trata del mismo artículo, firmado por Pedro G. Ferreira y Glenn D. Starkman. Al final se me pasó meterlo como información complementaria, gracias Migui

  2. Observer

    La “gravedad modificada” siempre me ha parecido una teoría muy interesante desde que oí hablar de ella a raíz en un documental divulgativo.

    Por otro lado aceptando y dándole cuerda, nunca mejor dicho, a la Teoría de las cuerdas, que propone 7 dimensiones adicionales que no podriamos percibir… ¿alguien ha propuesto como candidato a la materia oscura a aquella materia que existiría en dimensiones que no percibimos ni detectamos, salvo acaso, por la gravedad que genera? Esta consideración presupone que las dimensiones adicionales que propone el modelo no estarían “plegadas” sino que existirían pero lógicamente nos resultarían imperceptibles. Puestos a buscar explicaciones más allá del ordinario sentido común es una idea que resulta tan interesante como fascinante… aunque obviamente, aún más difícil de verificar. Agradezco si alguien me comenta algo al respecto.

  3. Fer xyz

    “Un aspirante sorpresa…”

    Es una teoria que data de los años 80 …
    Conocida, y mas interesante y verosimil que otras en mi opinión.

  4. Garred

    La materia oscura me recuerda a los epiciclos que es añadía a los modelos cosmológicos antiguos… No nos termina de gustar pero hay que añadirla siempre para encajar los modelos a la realidad (o la realidad a los modelos). Tengo ganas de ver qué resuelve definitivamente este misterio, seguro que es muy diferente a lo que esperabamos.

  5. Sí, seguramente no estará situada en ninguna parte que podamos detectar, y, no me extrañaría que la fuerza de Gravedad que emite, nos llegue a nuestra parte del Universo a través de fluctuaciones del vacío por el que se cuelan los gravitones, sus partículas portadoras que influyen en el discurrir de las galaxias y de toda la materia Bariónica que está a ésta parte del Universo.

    Pero, ¿que es lo que hay en la otra parte? ¿De qué está realmente formada esa materia si finalmente existe?.

    Muchos son ya los que dudan de la existencia de la M.O. y, posiblemente, sea algún secreto que ignoramos lo que produce en el Universo el comportamiento de las Galaxias al alejarse las unas de las otras en una medida no proporcional a la que tendría que ser en función de la materia que podemos detectar.

    Claro que, la M.O. no emite radiación y, si es verdad que existe y que está oculta y no envía más mensajes que el de la Gravedad que genera…No lo tenemos nada fácil.

    Esperemos que el LHC nos pueda dar alguna pista.

  6. Sagutxo

    No se si vosotros tendréis la misma sensación que yo. Pero algunos datos derivados de las últimas investigaciones son un presagio de que algo fundamental en la comprensión del Universo se nos escapa. Y que estamos a punto de descubrirlo… o eso me gustaría pensar. Espero que no tarden mucho, ya tengo 46 años y me gustaría verlo.

    La constatación de que la masa medible de muchas galaxias era inferior a lo que sería esperable para poder mantener su cohesión gravitatoria supuso la aparición en escena de la MO (materia oscura) para explicar la masa faltante. Sin embargo, hasta la fecha no tenemos nada claro al respecto ni evidencia alguna, más allá de los efectos gravitatorios observados. Incluso si el LHC arrojara una panoplia de partículas supersimétricas candidatas a ser MO, todavía nos quedarían muchas cuestiones por aclarar. Creo que el LHC sin duda clarificará el panorama, descartando algunas teorías o confirmándolas. Pero seguramente aportarán un buen número de nuevos interrogantes. Así es de fascinante la Ciencia; hoy logras una respuesta, pero se generan diez nuevas preguntas.

    La pregunta es: ¿no hay algo fundamental en la gravedad o/y en la materia que estamos pasando por alto?. Porque la MO más parece un parche provisional para tratar de dar una explicación de algo que, por el momento, no la tiene. Es el éter del siglo XIX reeditado.

    Otro de los frentes abiertos está en la constatación de formaciones estelares, galaxias, cúmulos y supercúmulos galácticos en la infancia del Universo. ¿No os parece extraño que siendo el Universo tan jóven existieran estructuras tan complejas?. ¿No habrá algo fundamental en los modelos cosmológicos actuales que estamos atisbando en el horizonte? A veces me pregunto si la edad del Universo no será mucho mayor de la estimada y la inflacción es un artefacto fruto de un modelo cosmológico incompleto. Y por eso vemos estructuras muy complejas… demasiado complejas para un Universo tan jóven.

    Aquí huele a chamusquina. Y lo que está por descubrirse, tiene que ser fascinante por su simplicidad y elegancia, como todo lo fundamental de la Naturaleza. La complejidad del Modelo Estándar de Partículas, que desde luego funciona endemoniadamente bién, tiene que tener algún elemento básico simple que de sentido a todo. No hablo de contradecir lo hasta ahora descubierto, pero si de aportar una luz a las zonas oscuras que nos aporten una visión más completa del Universo.

    Madre mia, menudo ladrillo ! :-)

    SalU2

  7. Jurl

    “Muy poca gente ha trabajado en MOND; un número muy grande ha trabajado en la materia oscura”. Touché.

    Esto pasa con tantas cosas… Y [personalmente], qué despilfarro de recursos en la “materia oscura”.

  8. Está claro y es obvio que el tema de la materia oscura, la cuestión de su naturaleza, no se puede dejar reposar hasta que alguien obtebga un trozo en un laboratorio. Está muy bien producir teorías y mostrar que la materia oscura se debe comportar de este modo o del otro, pero hasta que podamos aislar algo de materia y verla realmente comportándose como se supone que lo hace, mucha gente (incluido yo) no estará satisfecha por muy sugestiva que la teoría pueda ser, ya que, incluso para la materia oscura: Ver es Creer.

    Dos rutas se pueden seguir en el camino de hallar la evidencia experimental de la existencia de las partículas que se supone forman más del 90% de la masa del universo. Una es tratar de producir esas partículas en laboratorios aceleradores, la otra es construir instrumentos que la detecten cuando barren la Tierra,

    Ambos métodos están siendo rigurosa y vigorosamente seguidos en el momento presente, y, muchos de estos experimentos están siendo planteados para ponerlos en marcha en la próxima década.

    En nuestra época se están llevando a cabo un ataque en dos frentes a la historia de la física de partículas. Muchas de las partículas elementales cuya existencia damos ahora por segura, llegaron a nuestra conciencia por primera vez en reacciones iniciadas por rayos cósmicos; partículas que llovían a la Tierra desde supernovas de la Vía Láctea. Al mismo tiempo, muchos de los grandes descubrimientos llegaron como resultado de experimentos realizados en centros aceleradores importantes.

    En segundo lugar, al menos a mí, no parece que la teoría de los axiones, fotinos o selectrones que tienen que ser producidos por pares, sean unos buenos candidatos.

    Y, como dice un compañero por ahí arriba, la teoría MOND no parece descabellada y, como todo esto es tan complejo, debemos dar tiempo al tiempo y, continuar teorizando, observando y experimentando, inventando nuevos aparatos que capten lo que pasa en el Universo y, el día menos pensado…Sabremos si de verdad existe o no existe la tan traída y llevada Materia Oscura.

    El nombre ya nos dice mucho de nuestro ignorancia.

  9. Iván

    Yo cuandov eo cosas de estas recuerdo un articulo que puso Kanijo no hace demasiado donde se vio que habian metido la pata y bastante en el peso de una galaxia, siendo esta bastante mas pesada de lo que realmente se pensaba.

    Y ahi quiero llegar, nuestros metodos para inferir el peso total de algo como una galaxia parecen aun demasiado rudimentarios o con demasiado margen de error, por ejemplo, ¿se pesaban esos planetas que antes no se conocian?, cosas asi, ¿como pesas una nube de polvo y gas que te impide ver que hay detras de ella, tanto en cantidad de nube como de otros objetos?.

    Como al final todo el tema de la “masa perdida” sea simplemente el no haberla visto, va a ser todo un chasco enorme.

    • Hola Sagutxo, al final del artículo está enlazado ese que tú mencionas como “Información adicional”. En realidad es otro artículo basado en el mismo estudio del que se habla aquí.

      Un saludo

  10. Estoy de acuerdo con Sagutxo, y aunque es posible que exista la materia oscura se me hace raro que sea en un porcentaje tan alto. Articulos recientes relativos a nubes de polvo intermedias que confunden las mediciones al hacer que la luz que las atraviesa se vaya al rojo, estimaciones de masas de galaxias erroneas, etc… me da que estamos intentando montar un puzle que no es tal o por lo menos no lo es tanto, pero que los cristales sucios de nuestras gafas no nos dejan ver con nitidez los bordes de las piezas para poder encajarlas fácilmente. Creo que hace falta tiempo para limpiar bien las gafas y luego ya observar y juntar las piezas.

  11. [...] texto também defende a não existência da Matéria Negra. A MOND (aqui, aqui, aqui) com a TeVeS modificam a dinâmica gravitacional Newtoniana, explicando também a [...]

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