[escepticos] Materia oscura

[Pedro J. Hdez]

Jaime Rudas escribió:
>  Hola, Eloy:
>   
Unos comentarios:
1. Las evidencias de la existencia de materia oscura han aumentado a 
medida que las observaciones se han hecho más precisas, lo que suele ser 
un signo de que realmente está ahí. Y una de las evidencias difíciles de 
ignorar es la observación del año pasado de la interacción entre dos 
cúmulos de galaxia de la que informaba vrv hace en infoastro
http://www.infoastro.com/200609/15materiaoscura.html
2. Desde hace año la gente ha elaborado modelos alternativos bastante 
buenos sólo con materia bariónica pero ninguno ha conseguido superar los 
test observacionales de los que se dispone.
3. También se ha dudado de la gravedad. Pero aquí hay dos cosas. Dudar 
de la gravedad es dudar de robustez de la relatividad general, que ha 
superado todos los test de precisión a los que ha sido sometida y que ha 
demostrado su buen hacer a escalas cosmológicas con el fenómeno de lente 
gravitatoria a través de un cúmulo de galaxias. Por otro lado, por 
ejemplo Mordehai Milgrom propuso MOND, que modificaba la dinámica 
newtoniana y que realmente ajustaba muy bien las curvas de rotación de 
las galaxias, pero que básicamente no ha logrado nada más y además no 
tiene siguiera una extensión relativista que se le pide hoy a cualquier 
teoría física seria. Lo mismo ha ocurrido con otras propuestas para 
modificar la ecuaciones de campo de Einstein que básicamente no han 
llegado a ningún sitio razonable.
4. Tenemos un buen ejemplo de cómo la astrofísica puede tener modelos 
más robustos que los de la física de partículas: la solución del 
problema de los neutrinos solares.
5. La materia oscura no responde a ningún tipo de partícula detectada en 
los aceleradores, pero podría no haber sido así. En algún momento los 
neutrinos fueron candidatos posibles, aunque los modelos terminaron por 
no funcionar. Si la materia oscura hubiesen sido finalmente neutrinos, 
nadie estaría rasgándose las vestiduras con el tema por conocer de qué 
estaba formada exactamente. Pero los modelos de formación galáctica y de 
la dinámica de las estructuras galácticas funcionan razonablemente bien 
con la física que conocemos y la materia oscura --la energía oscura es 
otra historia bien distinta--. Yo no veo la situación muy diferente al 
descubrimiento de planetas como Neptuno o de los agujeros negros (el 
primero era materia oscura antes de su detección y los segundo siguen 
siendo materia oscura, pues realmente los agujeros negros no se ven, 
sólo sus consecuencias dinámicas en la materia de los alrededores). La 
situación es bastante análoga.

saludos

Pedro J.

>   
>> [Jaime]
>> Para mí, en cambio, el hecho de que el movimiento propio de las
>> galaxias sea tal que parecieran tener cerca de diez veces más masa de
>> la correspondiente a la materia que logramos detectar, me hace
>> sospechar que existe algún tipo de materia que interactúa
>> gravitacionalmente, pero no electromagnéticamente. A ese tipo de
>> materia se le llama [materia] oscura.
>>
>> [Eloy]
>> Es un indicio. También teníamos indicios del [flogisto] y mira.
>>
>> [Jaime]
>> También teníamos indicios de los electrones, los quark y los planetas
>> extrasolares y mira.
>>
>> [Eloy]
>> Y el eter y mira.
>>
>> Evidentemente hay más ejemplos positivos que negativos, pero eso no
>> implica que cualquier hipótesis sea válida.
>>
>> [Jaime]
>> Por supuesto que no, y no recuerdo que alguien hubiera siquiera
>> sugerido algo semejante.
>>
>> =====================
>>
>> [Eloy]
>> Yo mantengo todas las hipótesis en cuarentena o cuando las uso
>> determino claramente es una hipótesis y que según los indicios es la
>> más plausible actualmente pero que no lo tomen como una teoría.
>>
>> [Jaime]
>> Sí, yo hago lo mismo y es por eso que, al hablar de materia oscura,
>> utilizo palabras como "quizás", "podría" y "me hace sospechar".
>>
>> [Eloy]
>> Yo prefiero no usarlas [directamente] porque lo que haces es proponer
>> una nueva hipótesis sobre otra hipótesis. Como argumento de trabajo me
>> parece válido (aunque más arriesgadas que las hipótesis de grado cero,
>> claro)
>>
>> ========================
>> [Eloy]
>> Es decir, yo no creo en una materia oscura que es superior en casi un
>> orden de magnitud a la materia normal y que DEBERÍA estar rodeándonos
>> por todas partes y que somos incapaces de detectar ni tan siquiera
>> gravitacionalmente en el movimiento planetario.
>>
>> [Jaime]
>> Bueno, ya no creo que la materia oscura DEBA estar rodeándonos por
>> todas partes.
>>
>> [Eloy]
>> Si no tiene una distribución uniforme entonces está muy concentrada y
>> debería de ser fácilmente detectable. Aún así algo tendría que haber
>> ¿no te parece?
>>
>> [Jaime]
>> No. Que no tenga una distribución uniforme no implica ni que tenga que
>> estar muy concentrada ni que tenga que ser fácilmente detectable.
>>
>> ============================
>>
>> [Jaime]
>> En cuanto a sus efectos gravitacionales, claro que se han detectado,
>> aunque no en los movimientos planetarios ya que este sería
>> insignificante.
>>
>> [Eloy]
>> Luego es una materia sin ningún tipo de interacción salvo la
>> gravitacional pero además es muy débil. Y todo eso sólo con un par de
>> indicios. No ves que es altamente dudosa (posible pero muy traída por
>> los pelos).
>>
>> [Jaime]
>> No veo de dónde sacas que su interacción gravitacional es muy débil.
>> Lo que se plantea es que, en cuanto a interacción gravitacional, su
>> efecto es igual al de la materia 'ordinaria'.
>>
>> [Eloy]
>> Luego si es un orden de magnitud superior tiene que estar concentrada
>> para no influir en los movimientos planetarios. Y si tiene el mismo
>> comportamiento gravitacional terminaría formando grandes masas
>> localizadas y dispersas a modo de estrellas. De lo contrario no tiene
>> el mismo comportamiento gravitacional.
>>
>> ¿No ves que todo son problemas y dudas?
>>
>>     
>
> [Jaime]
> El que la cantidad de materia oscura sea 10 veces mayor que la
> ordinaria no significa que tenga que estar concentrada. Puede, por
> ejemplo, estar distribuida en volúmenes mucho mayores, con lo que su
> densidad puede ser pequeña. Y si su densidad es más o menos uniforme
> dentro de grandes volúmenes, esta podría tener valores comparables al
> espacio interplanetario, con lo que su influencia en los movimientos
> planetarios sería indetectable, dado que no podríamos saber si se
> trata de materia oscura o, por ejemplo, influencia de materia
> ordinaria no detectada (pequeños asteroides, por ejemplo). Por otra
> parte, aún si lograramos determinar que en los planetas del sistema
> solar no hay absolutamente ninguna perturbación gravitacional
> diferente a la producida por la materia ordinaria, esto podría
> significar simplemente que nos encontramos en una zona de la galaxia
> donde no hay concentraciones significativas de materia oscura.
>
> Ahora bien, el que la materia oscura tenga el mismo comportamiento
> gravitacional no implica necesariamente que termine formando grandes
> masas localizadas. De hecho, creo que sin interacción electromagnética
> no es posible que se formen cuerpos con concentraciones de materia del
> tipo de las estellas o planetas.
>
>
>   
>> ==============================
>>
>> [Eloy]
>> Que esa materia oscura se aleje de la materia normal me parece muy
>> traído por los pelos.
>>
>> [Jaime]
>> En efecto, eso sería muy traído de los pelos. Quizás por eso no hay
>> hipótesis serias que lo postulen.
>>
>> [Eloy]
>> Entonces por qué se concentra en el centro de las galaxias y no se
>> encuentra en centros gravitacionales más débiles como las estrellas.
>>
>> [Jaime]
>> ¿Se concentra en el centro de las galaxias?¿No se encuentra en las
>> estrellas? No sabía que ni lo uno ni lo otro se hubiera postulado.
>> Ahora bien, si  de veras se concentra en los centros gravitacionales
>> fuertes, no veo cómo eso implique que se aleja de la materia normal.
>>
>> [Eloy]
>> Si no está presente en zonas con materia tiene que haber algún efecto
>> de ese tipo. Si se concentra sólo en los núcleos galácticos no tiene
>> un comportamiento gravitacional equivalente al de la materia
>> ordinaria. Si lo hace todo como la materia ordinaria
>> (gravitacionalmente) tendría que haber concentrciones de esta materia
>> similares a las estrellas y en una cantidad casi 10 veces superior.
>>
>>     
>
> [Jaime]
> Insisto en que el hecho de que la cantidad de materia oscura sea 10
> veces superior a la ordinaria no implica que su densidad sea también
> diez veces mayor. Tampoco el hecho de comportase gravitacionalmente
> como la materia ordinaria implica que tenga necesariamente que formar
> concentraciones similares a las estrellas.
>
>
>   
>> ===========================
>>
>> [Eloy]
>> No pido un orden de magnitud de diferencia respecto a la masa normal
>> pero qué menos que cinco órdenes menos que la materia ordinaria (así
>> como 1000000 veces menos que en las zonas de alta concentración). Eso
>> sería una cantidad localmente detectable.
>>
>> Te sigo diciendo que es una hipótesis con olor a chamusquina y sin
>> pruebas más razones para no usarla.
>>
>> [Jaime]
>> Me parece que localmente detectable solo sería si hubiera diferencias
>> muy apreciables de densidad a nivel local, lo cual no tiene por qué
>> ser así.
>>
>> [Eloy]
>> Según eso es una distribución uniforme. Pero con las influencias
>> gravitacionales de estrellas y planetas se rompería esta uniformidad.
>>
>> Vuelvo a repetírtelo: no veo más que incongruencias y cuanto más lo
>> pienso más veo.
>>
>>     
>
> [Jaime]
> Sí, seguramente las influencias gravitacionales de estrellas y
> planetas rompen la uniformidad, pero las densidades y variaciones a
> esa escala son tan bajas que simplemente no podemos detectarlas; sin
> embargo, a grandes escalas (no a escala de planetas y de estrellas,
> sino de galaxias y cúmulos de galaxias) sí hemos podido detectarlas y
> medirlas, como es el caso, por ejemplo, del equipo liderado por
> Richard Massey de Caltech, quienes hicieron un mapa de distibución de
> materia oscura en una porción  del universo y descubrieron una
> estructura filamentosa a grandísima escala, como se puede ver en:
>
> http://www.nature.com/nature/journal/v445/n7125/full/nature05497.html
>
> http://tinyurl.com/2r7zz6
>
>   
>> ===========================
>>
>> [Eloy]
>> En sentido estricto me parece una mala hipótesis pero, de momento, es
>> la única que explica algunos indicios.
>>
>> [Jaime]
>> A mí, en cambio, me parece una buena hipótesis (la de la materia
>> oscura, no la de la materia exótica que se aleja de la normal).
>>
>> [Eloy]
>> Es exótica: No tiene interacción electromagnética, no tiene radiación
>> del cuerpo negro (que está relacionada con la temperatura del cuerpo),
>> no ...., nada, nada más que gravitacional. Muy raro, muy raro. A eso
>> hay que añadir que a la física de partículas habría que añadirle toda
>> una nueva familia y, evidentemente, sin interacción electromagnética
>> no serían ni bosones ni fermiones. Juer, no sési has pensado en todas
>> las implicaciones pero me parecen excesivas.
>>
>> [Jaime]
>> En esto estoy de acuerdo, pero no contamos con ninguna otra hipótesis
>> que explique mejor el movimiento propio de las galaxias.
>>
>> [Eloy]
>> Eso es lo que he dicho hace mucho rato: que es muy mala pero no tenemos otra.
>>
>>     
>
> [Jaime]
> Bueno, a mí no me parece tan mala, dado que, como se muestra en el
> artículo que cito arriba, es una hipótesis consistente con las
> actuales teorías sobre la formación del universo y se ajusta a muchas
> de las observaciones que hacemos del mismo.
>
> Saludos,
>
> Jaime Rudas
> Bogotá
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