Los hallazgos generan nuevas preguntas sobre la materia oscura.
Recientes datos de galaxias ricas en gas encajan con gran precisión con una teoría modificada de la gravedad conocida como MOND, de acuerdo con un nuevo análisis del Profesor de Astronomía de la Universidad de Maryland, Stacy McGaugh. Ésta – la última de varias predicciones de MOND que han tenido éxito – genera nuevas preguntas sobre la precisión del modelo cosmológico predominante del universo, escribe McGaugh en un artículo que se publica en marzo en la revista Physical Review Letters.
La cosmología moderna dice que para que el universo se comporte como lo hace, la masa-energía del mismo debe estar dominada por la materia oscura y la energía oscura. Sin embargo, no hay pruebas directas de la existencia de estos componentes invisibles. Una posibilidad alternativa, aunque impopular, es que la teoría de la gravedad actual no es suficiente para describir la dinámica de los sistemas cósmicos.
Se han propuesto algunas teorías que modificarían nuestra comprensión de la gravedad. Una de ellas es la Dinámica Newtoniana Modificada (MOND), que se teorizó en 1983 por parte de Mori Milgrom del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot, Israel. Una de las predicciones de MOND especifica la relación entra la masa de cualquier galaxia y su velocidad de rotación plana. Sin embargo, las incertidumbres en la estimación de la masa de las estrellas en galaxias espirales dominadas por las estrellas (como la Vía Láctea) anteriormente habían impedido una prueba definitiva.
Para evitar este problema, McGaugh examinó galaxias ricas en gas, que tiene relativamente pocas estrellas y una preponderancia de masa en forma de gas interestelar. “Comprendemos la física de la absorción y liberación de energía por los átomos que componen el gas interestelar, de tal forma que contar fotones es como contar átomos. Esto nos da una estimación precisa de la masa de tales galaxias”, comenta McGaugh.
Usando un trabajo recientemente publicado que realizaron él y otros científicos para determinar tanto la masa como la velocidad de rotación plana de muchas galaxias ricas en gas, McGaugh recopiló una muestra de 47 de las mismas, y comparó la masa y velocidad de rotación de cada galaxia con la relación esperada por MOND. Las 47 galaxias estuvieron muy cerca de las predicciones de MOND. Ningún modelo de materia oscura tuvo tanto éxito.
“Encuentro notable que la predicción hecha por Milgrom hace un cuarto de siglo funcione tan bien al encajar con los hallazgos de estas galaxias ricas en gas”, señala McGaugh.
MOND contra Materia oscura – Energía oscura
Casi todo el mundo está de acuerdo en que a escalas de grandes cúmulos galácticos y por encima de eso, el universo se describe bien mediante la teoría de la materia oscura – energía oscura. Sin embargo, de acuerdo con McGaugh, esta cosmología no tiene en cuenta bien lo que sucede a la escala galáctica y menor.
“MOND es justo lo contrario”, dice. “Funciona bien para la escala ‘pequeña’ de galaxias individuales, pero no te dice mucho sobre el universo.
Por supuesto, dice McGaugh, se puede empezar por la suposición de la materia oscura y ajustar su modelo para escalas menores hasta que encaje con los actuales hallazgos. “Esto no es tan impresionante como hacer una predicción antes de los nuevos hallazgos, especialmente dado que no podemos ver la materia oscura. Podemos hacer cualquier ajuste que se necesite”. Esto se parece más a intentar encajar la órbita de los planetas con epiciclos”, comenta. Los epiciclos se usaron erróneamente por parte del antiguo científico griego Ptolomeo para explicar los movimientos planetarios observador dentro del contexto de una teoría del universo que colocaba a la Tierra en su centro.
“Si la materia oscura fuese cierta, ¿por qué funciona MOND? Se pregunta McGaugh. “Finalmente, la teoría correcta – ya sea la materia oscura o una modificación de la gravedad – tiene que explicar esto”.
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