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Dark Matter: ¿Qué papel juega?

Dark Matter: ¿Qué papel juega?


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Todos hemos oído hablar de la materia oscura: esas misteriosas "cosas" del cosmos que hasta ahora no se han detectado directamente pero que se pueden inferir por su efecto gravitacional sobre la materia "normal" (lo que los científicos llaman "bariónica"). Los astrónomos saben que es importante y juega un papel, pero ¿cuál es ese papel?

En nuestro universo, la materia oscura supera la materia normal: las cosas cotidianas que vemos a nuestro alrededor en un factor de 6 a 1. El efecto gravitacional de toda esa materia mantiene unidas a las galaxias y los cúmulos de galaxias. Cada galaxia está rodeada por un halo de materia oscura que pesa tanto como un billón de soles y se extiende por cientos de miles de años luz.

La pregunta más importante sobre la materia oscura es: ¿de qué está hecha? ¿Es la llamada materia oscura "caliente"? ¿O materia oscura "fría"? Los astrónomos todavía están tratando de resolver eso. La materia oscura no se puede ver, sentir, probar, oler ni imaginar. Sin embargo, puede ser detectado por su influencia en otros materiales en el universo. Eso incluye su atracción gravitacional. Pero, hay otros aspectos de la materia oscura que los investigadores aún están descubriendo y explicando. Una vez que tengan una buena idea de lo que realmente es, es decir, de qué partículas está hecha, podrán caracterizarlo más completamente. Es solo cuestión de tiempo antes de que eso suceda.

Galaxias, materia oscura y agujeros negros

Los astrónomos saben ciertas cosas sobre las galaxias: tienen estrellas, planetas, nebulosas, agujeros negros y mucha materia oscura. Cada galaxia masiva tiene un agujero negro en su centro. Cuanto más fuerte es la galaxia, más grande es su agujero negro. ¿Pero cómo se relacionan los dos? Después de todo, el agujero negro es millones de veces más pequeño y menos masivo que su galaxia natal. Los astrónomos estudian colecciones de estrellas en forma de fútbol llamadas galaxias elípticas para comprender la conexión entre una galaxia y su agujero negro. Resulta que la mano invisible de la materia oscura influye de alguna manera en el crecimiento del agujero negro y la formación de galaxias. La existencia de este asunto que no podemos ver ni tocar fue postulada por primera vez por el astrónomo Fritz Zwicky a principios del siglo XX, y luego observada y verificada por un equipo de observadores dirigido por la astrónoma Vera Rubin.

Las galaxias elípticas son colecciones de estrellas en forma de huevo con agujeros negros en sus corazones. Los científicos utilizaron movimientos de estrellas como una forma de pesar los agujeros negros centrales de las galaxias. Las mediciones de rayos X del gas caliente que rodea las galaxias ayudaron a pesar el halo de materia oscura. Resulta que mientras más materia oscura tenga una galaxia, más gas caliente puede contener. Entonces, en una galaxia con un gran "halo" de materia oscura que lo rodea, la relación entre los dos es más fuerte que la existente entre un agujero negro y las estrellas de la galaxia.

Esta conexión probablemente esté relacionada con el crecimiento de las galaxias elípticas. Se forman cuando las galaxias más pequeñas se fusionan, y las estrellas y la materia oscura se mezclan y mezclan. Debido a que la materia oscura supera todo lo demás, moldea la galaxia elíptica recién formada y guía el crecimiento del agujero negro central. La fusión crea un plano gravitacional que la galaxia, las estrellas y el agujero negro seguirán para construirse.

Materia oscura y otras galaxias

Los astrónomos sospechan firmemente que la materia oscura también afecta el crecimiento de otros tipos de galaxias. Estudios teóricos recientes de la materia oscura y su influencia en los objetos de la galaxia indican que la Tierra misma, y ​​tal vez incluso la vida que soporta, se han visto afectadas de alguna manera por la materia oscura a medida que nuestro Sol y los planetas viajaron a través de la galaxia a través de cientos de millones. de años.

El disco galáctico, la región de la Galaxia de la Vía Láctea donde vive nuestro sistema solar, está lleno de estrellas y nubes de gas y polvo, y también una concentración de esquiva materia oscura, pequeñas partículas subatómicas que solo pueden ser detectadas por sus efectos gravitacionales. A medida que la Tierra (y presumiblemente los sistemas planetarios alrededor de otras estrellas) viajan a través del disco, las acumulaciones de materia oscura perturban las órbitas de los cometas lejanos, enviándolos en curso de colisión con los planetas.

La materia oscura y nuestro planeta

También parece que la materia oscura aparentemente puede acumularse dentro del núcleo de la Tierra. Finalmente, las partículas de materia oscura se aniquilan entre sí, produciendo un calor considerable. El calor creado por la aniquilación de la materia oscura en el núcleo de la Tierra podría desencadenar eventos como erupciones volcánicas, construcción de montañas, inversiones de campos magnéticos y cambios en el nivel del mar, que también muestran picos cada 30 millones de años.

Parece que la materia oscura tiene mucho que responder en el universo. Es un material increíblemente efectivo, a pesar de que aún no se ha visto. Su mano invisible se siente en todas partes.


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