1r ciclo Signos de Interacción de la Materia Oscura Consigo Misma

[sanzdaniel27]

¿Primeros Signos de Interacción de la Materia Oscura Consigo Misma?

[FONT=Arial]
15.04.15.- Por primera vez, podría haberse observado materia oscura interactuando con otra materia oscura de un modo distinto al que genera la propia fuerza de la gravedad. Observando galaxias en colisión con el VLT (Very Large Telescope) de ESO y con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, se han captado los primeros indicios sobre la naturaleza de este misterioso componente del universo.[/FONT][FONT=Arial]Utilizando el instrumento MUSE, instalado en el VLT de ESO (Chile), junto con imágenes el telescopio espacial Hubble, un equipo de astrónomos ha estudiado la colisión simultánea de cuatro galaxias en el cúmulo de galaxias Abell 3827. El equipo ha podido determinar en qué partes del interior del sistema se encuentra la masa y comparar la distribución de la materia oscura con las posiciones de las galaxias luminosas.[/FONT][FONT=Arial]Aunque la materia oscura no puede verse, el equipo fue capaz de deducir su ubicación debido al efecto distorsionador que ejerce su masa en la luz de las galaxias del fondo — una técnica llamada de lentes gravitacionales. La colisión ocurrió frente a una quinta galaxia de fondo, cuya luz tuvo que viajar a través de la colisión para llegar a la Tierra. La masa del cúmulo distorsionó violentamente el espacio-tiempo, desviando la trayectoria de la luz proveniente de la lejana galaxia.[/FONT][FONT=Arial]Actualmente sabemos que todas las galaxias existen dentro de cúmulos de materia oscura. Sin el efecto vinculante de la gravedad de la materia oscura, las galaxias como la Vía Láctea se disgregarían al girar. Para evitar este efecto, el 85 por ciento de la masa del universo debe ser materia oscura, y sin embargo su verdadera naturaleza sigue siendo un misterio.


Podeis ver el resto de la noticia en http://www.lanasa.net/
Que pensais acerca de la materia oscura? Mi intencion es crear debate entre los entendidos del campo, estudiantes de fisica y astrofilos.
Saludos![/FONT]

[Visitante]

Re: Materia oscura!

Puede ser desde un comodín de los físicos para explicar lo que no entienden o bien algo real que sucede, pero esto son solo conjeturas, todavía faltan muchos descubrimientos por hacer para entender a la materia oscura y la energía oscura si es que existen.

[pod]

Re: Materia oscura!

Es un hallazgo interesante. Sólo recordar que ya en 2006 tuvimos la prueba experimental de que la materia oscura existe, Chandra hizo una foto de otra colisión galáctica donde gracias a los efectos gravitatorios se vio que la materia oscura y la materia bariónica/luminosa se comportan diferente, confirmando así que la materia oscura tiene una existencia real y no es un "comodín de los físicos". Fuente: http://chandra.harvard.edu/photo/2006/1e0657/

[sanzdaniel27]

Re: Materia oscura!

Personalmente me resulta muy interesante el reciente hallazgo, si se puede llamar asi.
Nos abre una puerta mas para las hipotesis y especulaciones del misterio del universo. Es increible lo que nos queda por descubrir...

"Debe de ser aburrido ser Dios y no tener nada que descubrir"

[arivasm]

Re: Materia oscura!

Como el enlace del primer post es de un portal, con lo que es posible que en unos días no se vea la noticia, éste es el enlace a la misma: http://www.eso.org/public/spain/news/eso1514/

[sanzdaniel27]

Re: Materia oscura!

Gracias arivasm!

[carroza]

Re: Materia oscura!

Hola.

Aqui teneis un enlace de una charla que dió uno de los de la colaboración.

http://cosmology.lbl.gov/talks/Harvey_13.pdf

La clave de esta medida es que permitirá, en su momento, tener una estimación de la probabilidad de colisión (sección eficaz) de materia oscura con materia oscura.

Esto complementa las búsquedas de materia oscura que se realizan, por ejemplo en los aceleradores, como el LHC, en los que colisiones de materia normal producen materia oscura, con lo que "desaparecería" energía.
También se hacen experimentos con detectores muy sensibles, en túneles subterraneos como el del Canfranc, en los que materia oscura colisiona con materia normal (núcleos atómicos) y producen pequeñas señales por el retroceso de los núcleos.


Saludos

[Julián]

Re: Materia oscura!

Esto complementa las búsquedas de materia oscura que se realizan, por ejemplo en los aceleradores, como el LHC, en los que colisiones de materia normal producen materia oscura, con lo que "desaparecería" energía.

Una vez mi profesor de física nos contó que fue a un congreso de energía nuclear y no me acuerdo en que fenómeno nuclear, el doctor en física decía que tanta energía se aplicaba en temperatura, otra en tal cosa y otra en otra, etc. y una parte de la energía (pequeña creo) iba a parar a alguna parte del universo, es decir, desaparecía pero como hay que seguir el modelo de la conservación de la energía, lo correcto es decir que se aplicaba en algo o "iba a parar a alguna parte del universo". Pero que no sabían bien en que hasta el momento.
Y ahora que carroza lo menciona, quizás ahí halla algo. Realmente interesante.

[sanzdaniel27]

Re: Materia oscura!

Verdaderamente interesantes vuestros posts chicos!
Es un tema que da mucho juego, la materia oscura fascina y suscita curiosidad al mismo tiempo...

[Fortuna]

¿Hay fuerzas no gravitatorias en la Materia Oscura?

Buenas, esta es mi primera intervención en el foro, pero os leo desde hace aproximadamente un año.

Respecto al tema propuesto, hay que añadir la "fuerza" repulsiva de la materia oscura contra sí misma. Si no existiera esta fuerza, la materia oscura colapsaría sobre ella misma formando agujeros negros por todos lados.

[Alriga]

Re: ¿Sólo nos quedan 4-1 fuerzas fundamentales en la naturaleza?

... Respecto al tema propuesto, hay que añadir la "fuerza" repulsiva de la materia oscura contra sí misma ...

Hola Fortuna, bienvenida, como es tu primera participación en La web de Física, probablemente te sería útil que le echases un vistazo a Consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

No existe ninguna fuerza repulsiva de la materia oscura sobre sí misma. Tal vez estás confundiendo materia oscura con energía oscura, que no es lo mismo.
Es la energía oscura, implementada en el modelo $\Lambda CDM$ de expansión del Universo como una constante cosmológica en las ecuaciones de campo de la Relatividad General, la que se comporta como una presión negativa. Pero aunque todavía no se sabe exactamente qué es la energía oscura, se piensa en ella como en una propiedad cuántica del vacío y no como en una nueva fuerza.

Si no existiera esta fuerza, la materia oscura colapsaría sobre ella misma formando agujeros negros por todos lados

No, en absoluto. El Universo está en expansión, y aunque la materia tanto la oscura como normal bariónica frenan la expansión, no son suficientemente densas para detenerla e iniciar una contracción.
Como imagen similar piensa en un cohete que parte de la Tierra a velocidad superior a la de escape que es de 11.2 km/s, (por ejemplo parte a 15 km/s), y el cohete para sus motores cuando ha salido de la atmósfera. La gravedad de la Tierra lo frenará, pero nunca lo suficiente como para poder detenerlo y hacerlo caer de nuevo, por lo tanto el cohete escapará al infinito.

Saludos.

[Fortuna]

Re: ¿Sólo nos quedan 4-1 fuerzas fundamentales en la naturaleza?

Gracias Alriga por reponder.

Creo que mi exposición ayer fue demasiado somera y parece que no se entiende.

No, no confundo energía oscura con materia oscura. El concepto de materia oscura es de 1933 cuando Fritz Zwicky propuso la existencia de materia invisible para solucionar el problema de la distribución anómala de velocidades de las estrella alrededor de las galaxias (curvas de rotación galáctica). El concepto de Energía oscura es muy posterior, de la década de los 90, cuando Adam Riess y otros midieron las velocidades de expansión de las galaxias lejanas a través de del brillo constante de las supernovas de tipo Ia, encontrando la sorpresa de que a gran escala, el universo está acelerando su expansión. Son, como dices, dos conceptos muy diferentes.

Como todos sabemos, la materia oscura es fundamental para la formación de las galaxias. El 95% de materia de las galaxias es materia oscura. Actualmente se piensa que la constitución de la materia oscura son partículas no-bariónicas, como los WIMPS (y otros modelos), que por supuesto no interaccionan con la radiación electromagnética. Además, se piensa que no se mueven a velocidades relativistas, a lo que llaman materia oscura fría.

Se cree que las partículas de materia oscura responden al menos a dos interacciones: La gravedad y la interacción débil. Pero si son partículas de baja energía, que no escapan de la galaxia, ¿que es lo que impide que la materia oscura colapse sobre sí misma como lo hacen las nubes de gas para formar estrellas?. En las estrellas, la presión de radiación que proviene de las reacciones nucleares compensa la fuerza de atracción gravitatoria y se equilibran evitando el colapso (mientras se cumpla el Límite de Chandrasekhar).

Sin una fuerza de repulsión, la materia oscura colapsaría sobre sí misma para crear agujeros negros ya que nada se opone al colapso.

Pues bien, buscando con google, he encontrado esto: http://hipertextual.com/2015/04/materia-oscura

Cito este párrafo:

[FONT=Helvetica]Usando el telescopio Hubble, los investigadores se han dedicado a observar qué ocurre cuando chocan dos galaxias. La materia oscura, grosso modo, "envuelve" a las galaxias, como una nube de cobertura, invisible. Hasta el momento se pensaba que el choque de dos galaxias no producía más que una "recolocación" de la materia oscura. Sin embargo, los últimos resultados muestran que en un cúmulo de galaxias, denominado Abell 3827, situadas a 1.300 millones de años luz de aquí, la materia oscura ha salido despedida al chocar con más materia oscura. Esta investigación constituye la medición más precisa de la "disposición" de la materia oscura en el universo que hemos hecho jamás.[/FONT]
[FONT=Helvetica]Los resultados explican que la materia oscura de un cúmulo habría reaccionado con la de otro cúmulo, repeliéndose. Para comprobarlo se puede utilizar la radiación de fondo, que se deforma con la gravedad, la cual es trastocada por la materia oscura. De esta manera podemos calcular que la materia oscura de parte del cúmulo se "ha retrasado" unos 5.000 millones de años luz de su posición teórica.

Saludos.

PD, Otro artículo con más referencias que el anterior: [/FONT]http://www.eso.org/public/spain/news/eso1514/

[carroza]

Re: ¿Sólo nos quedan 4-1 fuerzas fundamentales en la naturaleza?

Hola.

Con respecto a las posibles interacciones no gravitatorias de la materia oscura, creo que es relevante la publicación siguiente

https://arxiv.org/pdf/1503.07675.pdf

En el abstract, dice:

Collisions between galaxy clusters provide a test of the non-gravitational forcesacting on dark matter. Dark matter’s lack of deceleration in the ‘bullet clustercollision’ constrained its self-interaction cross-section σDM/m < 1.25 cm2/g(68% confidence limit) for long-ranged forces. Using the Chandra and HubbleSpace Telescopes we have now observed 72 collisions, including both ‘major’and ‘minor’ mergers. Combining these measurements statistically, we detectthe existence of dark mass at 7.6σ significance. The position of the dark masshas remained closely aligned within 5.8±8.2 kpc of associated stars: implying aself-interaction cross-section σDM/m < 0.47 cm2/g (95% CL) and disfavoringsome proposed extensions to the standard model.


En resumen: Se han analizado 72 colisiones de clusters galácticos. Se encuentra que debe haber materia oscura, para explicar las propiedades de las colisiones, con una significacion de 7.6 sigma (total, que no hay duda ninguna de que existe materia oscura). Además, se ha estudiado la posición de la materia oscura con respecto a la materia luminosa, y ese retraso es "solo" de 5.8 +- 8.2 kpc(o sea, que no hay retraso significativo). Por tanto, podemos poner un limite a a intensidad no gravitatoria, de forma que su sección eficaz es menos que 0.47 cm2/g.

En conclusion, no hay evidencias de interacciones no gravitatorias en la materia oscura.

Saludos

(PS: Quizas se podrian mover los cuatro ultimos mensajes, desde el de Fortuna, a un hilo distinto que se llame "¿Hay fuerzas no gravitatorias en la materia oscura?)

[Alriga]

Re: ¿Sólo nos quedan 4-1 fuerzas fundamentales en la naturaleza?

Hola Fortuna, creo que al leer en el artículo de Hipertextual La materia oscura podría no ser “tan oscura” como la pintan la frase "Materia oscura + materia oscura = repulsión" lógicamente te la has creído.

Muchas veces acudir a artículos de divulgación en vez de la fuente original tiene el problema de que el divulgador, o no entiende bien lo que lee o se inventa titulares para atraer visitantes. Es mejor acudir siempre a las fuentes originales. La fuente original en la que se basa Hipertextual es esta: The behaviour of dark matter associated with 4 bright cluster galaxies in the 10 kpc core of Abell 3827

No me lo he leído entero, pero le he echado un buen vistazo y no dice ni una sola palabra del descubrimiento de una nueva fuerza repulsiva en la materia oscura, creo que claramente el divulgador se lo ha inventado.

Saludos.

[Fortuna]

Re: ¿Sólo nos quedan 4-1 fuerzas fundamentales en la naturaleza?

Hola Fortuna, creo que al leer en el artículo de Hipertextual La materia oscura podría no ser “tan oscura” como la pintan la frase "Materia oscura + materia oscura = repulsión" lógicamente te la has creído.

No hombre, yo parto de un razonamiento teórico y espero que se confirme.

Muchas veces acudir a artículos de divulgación en vez de la fuente original tiene el problema de que el divulgador, o no entiende bien lo que lee o se inventa titulares para atraer visitantes. Es mejor acudir siempre a las fuentes originales. La fuente original en la que se basa Hipertextual es esta: The behaviour of dark matter associated with 4 bright cluster galaxies in the 10 kpc core of Abell 3827

No me lo he leído entero, pero le he echado un buen vistazo y no dice ni una sola palabra del descubrimiento de una nueva fuerza repulsiva en la materia oscura, creo que claramente el divulgador se lo ha inventado.

Saludos.

Si, estoy de acuerdo en eso. Pero creo que el artículo de partida no es ese. Lo mencionan en http://elpais.com/elpais/2015/04/14/...01_726626.html como link al que no tengo acceso http://mnras.oxfordjournals.org/emba...449%2F4%2F3393

La cuestión es ¿Qué impide el colapso de la agregación de materia oscura en agujeros negros?.

Habrá que esperar.