E se la materia oscura non esistesse?

Dark Matter costituisce l'85% dell'universo e gli scienziati lo cercano da decenni.

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Non hanno ancora trovato Materia Oscura, quindi come facciamo a sapere che esiste?

Potrebbe sembrare un mistero come potremmo non essere a conoscenza di così tanto universo. L'85% è un sacco di cose che mancano.

le galassie infrangono le leggi della fisica

Ma ci sono buone ragioni per credere che sia davvero lì. Questo perché l'esistenza di Dark Matter spiegherebbe perché il movimento delle galassie sembra infrangere le leggi della fisica.

Il fatto è che il movimento delle parti esterne delle galassie dovrebbe rallentare, più si allontanano dal centro, man mano che l'effetto della gravità diminuisce. Il problema è che non lo fanno.

Tuttavia, se le parti esterne di queste galassie contenessero grandi quantità di materia di cui non siamo a conoscenza, ciò aumenterebbe l'effetto gravitazionale e spiegherebbe quindi l'anomalia.

E questa è la saggezza attualmente ricevuta: la materia oscura deve esistere perché ciò spiega il movimento delle galassie.

Il problema è che nessuno è stato in grado di rilevarlo.

Una teoria è che l'universo è pieno di particelle voluminose (WIMP) che interagiscono debolmente. Queste sarebbero, per ora, particelle non rilevate che hanno massa ma, poiché non interagiscono con altra materia, non possono essere facilmente rilevate.

Ma potrebbe esserci una spiegazione diversa.

Una nuova teoria suggerisce che l'effetto gravitazionale di un grande corpo (una stella, per esempio) cambia a seconda di quanto siete lontani da esso. Per cose che sono relativamente vicine a un oggetto l'effetto è diverso da quelli che sono più lontani.

La teoria propone che attorno agli oggetti vi sia una bolla concettuale la cui dimensione è proporzionale alla loro massa.

All'interno della bolla, la gravità si comporta secondo i noti principi newtoniani - gli effetti gravitazionali che vediamo nelle orbite dei pianeti nel nostro sistema solare - ma man mano che si allontana, gli effetti gravitazionali diventano più grandi.

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Il motivo per cui non siamo stati in grado di misurarlo, fino ad ora, è perché le distanze sono così grandi: gli effetti gravitazionali all'interno del nostro sistema solare sono ben compresi e conformi alla fisica convenzionale.

Ma si trovano anche nella bolla che sarebbe associata al nostro Sole, quindi non c'è motivo di aspettarsi che non si conformino.

Non saremmo a conoscenza di un cambiamento nell'effetto della gravità senza essere in grado di osservare oggetti che vanno ben oltre il sistema solare.

Per provare o confutare questa teoria, dobbiamo essere in grado di rilevare gli effetti di una gravità variabile che non coinvolge il movimento delle galassie (come spiegato anche dall'esistenza della materia oscura).

Un metodo per farlo sarebbe quello di esaminare l'effetto di lente gravitazionale delle galassie. La lente gravitazionale è la flessione della traiettoria della luce mentre attraversa un oggetto massiccio. Più massiccio è l'oggetto, maggiore è l'effetto. Se le galassie sono veramente più massicce di quanto appaiano a causa dell'esistenza della materia oscura, l'effetto della lente sarebbe diverso da una galassia senza materia oscura.

Questo ci lascia con la conclusione soddisfacente che abbiamo una teoria che fornisce un'alternativa all'esistenza della materia oscura che viene fornito con un metodo per confutare se stesso.

Il documento di ricerca originale è nel Journal of Cosmology and Astroparticle Research. Effetti a lungo raggio nelle teorie della gravità con la proiezione di Vainshtein di Moritz Platschera, Juri Smirnovb, Sven Meyerc e Matthias Bartelmannc. E c'è di più in questo articolo in The Conversation.

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