MOND:1-MATERÍA OSCURA:O
Según la Segunda Ley de la dinámica de Newton, las estrellas situadas en los bordes de las galaxias más lejanas deberían tener menores velocidades que las situadas cerca del centro. Pero las observaciones confirman que en las galaxias todas rotan con una velocidad uniforme. Algunos astrónomos creen que el comportamiento orbital de las galaxias se puede explicar con mayor precisión con la dinámica de Newton Modificada (MOND) - una versión modificada de la Segunda Ley de Newton - que cuenta con un rival más aceptado hoy por hoy, la teoría de la materia oscura. La teoría de la materia oscura parte del supuesto de que existe un halo de materia oscura alrededor de cada galaxia, que le proporciona la suficiente materia (y gravedad) para que todas las estrellas del disco de una galaxia órbiten con la misma velocidad. La teoria MOND, sin embargo utiliza una explicación diferente, y un reciente estudio de ocho galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea parece favorecer más el enfoque de MOND que la teoría de la materia oscura.
"La teoría MOND fue sugerida para explicar las cosas que vemos en el universo distante", dijo Garry Angus, de la Universidad de St Andrews. "Este es el primer estudio detallado en el que hemos sido capaces de probar la teoría en algo "cerca de casa". Los cálculos de la teoría MOND parecen coincidir increíblemente bien con lo que observamos".
Por lo general, la ecuación F = ma (fuerza = masa x aceleración)permite resolver los problemas básicos de aceleración. Sin embargo, no explica la rotación observada de las galaxias. MOND sugiere que a bajos valores de aceleración, la aceleración de una partícula no es linealmente proporcional a la fuerza. Según Angus, MOND añade una nueva constante a la física de la naturaleza (a0), que se suma a la velocidad de la luz y la constante de Planck. Por encima de la constante, las aceleraciones son exactamente como se predijo por la segunda ley de Newton (F = ma). Por debajo de ella, la gravedad decae con la distancia a la masa, en lugar de la distancia al cuadrado. Esta constante es tan pequeña que pasa inadvertida con la gran aceleración que experimentamos en la vida diaria. Por ejemplo, cuando sueltas un balón para que caiga la gravedad es de 100 mil millones de veces más fuerte que a0 y el movimiento acelerado de la Tierra alrededor del Sol es 50 millones de veces más fuerte. Sin embargo, cuando los objetos están acelerando muy lentamente, como se observa en las galaxias o cúmulos de galaxias, entonces la constante constituye una diferencia significativa en las fuerzas gravitacionales resultantes.
Cuando se aplica MOND a galaxias enanas cercanas, uno de los efectos es que las fuerzas de marea de la Vía Láctea, que tienen un efecto insignificante en la mecánica clásica newtoniana, realmente puede marcar una gran diferencia. Esto es particularmente importante para las galaxias enanas en órbita cerca de nuestra galaxia.
"En estas galaxias enanas, la gravedad interna es muy débil en comparación con la gravedad de la Vía Láctea", dijo Angus. "MOND sugiere que la Vía Láctea es un poco como un banco que hace préstamos a la gravedad a las galaxias enanas cercanas para hacerlas más estables. Sin embargo, hay condiciones del préstamo: si las galaxias enanas empiezan a acercarse al banco, el préstamo cambia de forma gradual y puede reducirse o incluso cancelarse y las galaxias enanas deben "pagar de nuevo". En dos galaxias, hemos visto lo que pueden ser signos de que se hayan acercado demasiado rápido y no parecen capaces de devolver el préstamo con la suficiente rapidez. Esto parece haber provocado la interrupción de su equilibrio. "
Angus ha utilizado MOND para calcular la proporción de masa con relación a la cantidad de luz emitida por las estrellas en las galaxias enanas, observando al azar las velocidades de las mismas estrellas de forma independiente. También se calculó el trayectorias orbitales de las estrellas en las galaxias enanas. En los ocho casos, los calculos de orbitas de la teoría MOND estaban dentro de las predicciones. Para seis de los ocho galaxias, los cálculos fueron también bastante cercanos a los valores esperados para los coeficientes de masa y luz , pero para dos galaxias, Sextans y Draco, la relación era muy elevada, lo que bien podría sugerir efectos de marea. El valor de Sextans también podría ser debido a la mala calidad de las mediciones de la luminosidad de la galaxia, que como nos dice Angus, están cambiando y afinadose cada vez másl para estos ultra-tenues objetos.
"Estos efectos de las mareas pueden ser probados por la actualización de los datos de la luminosidad de Sextans en los últimos 13 años y con ello podemos hacer observaciones más precisas de las órbitas de Draco y Sextans alrededor de la Vía Láctea. También tenemos que llevar a cabo algunas simulaciones detalladas para comprender los mecanismos exactos de esa marea, nos dijo Angus.
Si la teoría de la gravedad de Newton es cierta, la materia oscura necesaria en la galaxia enana es constante con respecto a la densidad del centro de las galaxias lo que es contrario a las predicciones teóricas, que sugieren que la densidad crecería hacia en el centro.
"Incluso sin detección directa, la teoría de la materia oscura es difícil de probar o refutar, y aunque es posible que no podamos probar si la teoría MOND es correcta, aunque este tipo de pruebas nos puede mostrar si se debe mantener o si se debe de descartar definitivamente ", dijo Angus.
Noticia original Nacy Atkinson
Según la Segunda Ley de la dinámica de Newton, las estrellas situadas en los bordes de las galaxias más lejanas deberían tener menores velocidades que las situadas cerca del centro. Pero las observaciones confirman que en las galaxias todas rotan con una velocidad uniforme. Algunos astrónomos creen que el comportamiento orbital de las galaxias se puede explicar con mayor precisión con la dinámica de Newton Modificada (MOND) - una versión modificada de la Segunda Ley de Newton - que cuenta con un rival más aceptado hoy por hoy, la teoría de la materia oscura. La teoría de la materia oscura parte del supuesto de que existe un halo de materia oscura alrededor de cada galaxia, que le proporciona la suficiente materia (y gravedad) para que todas las estrellas del disco de una galaxia órbiten con la misma velocidad. La teoria MOND, sin embargo utiliza una explicación diferente, y un reciente estudio de ocho galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea parece favorecer más el enfoque de MOND que la teoría de la materia oscura.
"La teoría MOND fue sugerida para explicar las cosas que vemos en el universo distante", dijo Garry Angus, de la Universidad de St Andrews. "Este es el primer estudio detallado en el que hemos sido capaces de probar la teoría en algo "cerca de casa". Los cálculos de la teoría MOND parecen coincidir increíblemente bien con lo que observamos".
Por lo general, la ecuación F = ma (fuerza = masa x aceleración)permite resolver los problemas básicos de aceleración. Sin embargo, no explica la rotación observada de las galaxias. MOND sugiere que a bajos valores de aceleración, la aceleración de una partícula no es linealmente proporcional a la fuerza. Según Angus, MOND añade una nueva constante a la física de la naturaleza (a0), que se suma a la velocidad de la luz y la constante de Planck. Por encima de la constante, las aceleraciones son exactamente como se predijo por la segunda ley de Newton (F = ma). Por debajo de ella, la gravedad decae con la distancia a la masa, en lugar de la distancia al cuadrado. Esta constante es tan pequeña que pasa inadvertida con la gran aceleración que experimentamos en la vida diaria. Por ejemplo, cuando sueltas un balón para que caiga la gravedad es de 100 mil millones de veces más fuerte que a0 y el movimiento acelerado de la Tierra alrededor del Sol es 50 millones de veces más fuerte. Sin embargo, cuando los objetos están acelerando muy lentamente, como se observa en las galaxias o cúmulos de galaxias, entonces la constante constituye una diferencia significativa en las fuerzas gravitacionales resultantes.
Cuando se aplica MOND a galaxias enanas cercanas, uno de los efectos es que las fuerzas de marea de la Vía Láctea, que tienen un efecto insignificante en la mecánica clásica newtoniana, realmente puede marcar una gran diferencia. Esto es particularmente importante para las galaxias enanas en órbita cerca de nuestra galaxia.
"En estas galaxias enanas, la gravedad interna es muy débil en comparación con la gravedad de la Vía Láctea", dijo Angus. "MOND sugiere que la Vía Láctea es un poco como un banco que hace préstamos a la gravedad a las galaxias enanas cercanas para hacerlas más estables. Sin embargo, hay condiciones del préstamo: si las galaxias enanas empiezan a acercarse al banco, el préstamo cambia de forma gradual y puede reducirse o incluso cancelarse y las galaxias enanas deben "pagar de nuevo". En dos galaxias, hemos visto lo que pueden ser signos de que se hayan acercado demasiado rápido y no parecen capaces de devolver el préstamo con la suficiente rapidez. Esto parece haber provocado la interrupción de su equilibrio. "
Angus ha utilizado MOND para calcular la proporción de masa con relación a la cantidad de luz emitida por las estrellas en las galaxias enanas, observando al azar las velocidades de las mismas estrellas de forma independiente. También se calculó el trayectorias orbitales de las estrellas en las galaxias enanas. En los ocho casos, los calculos de orbitas de la teoría MOND estaban dentro de las predicciones. Para seis de los ocho galaxias, los cálculos fueron también bastante cercanos a los valores esperados para los coeficientes de masa y luz , pero para dos galaxias, Sextans y Draco, la relación era muy elevada, lo que bien podría sugerir efectos de marea. El valor de Sextans también podría ser debido a la mala calidad de las mediciones de la luminosidad de la galaxia, que como nos dice Angus, están cambiando y afinadose cada vez másl para estos ultra-tenues objetos.
"Estos efectos de las mareas pueden ser probados por la actualización de los datos de la luminosidad de Sextans en los últimos 13 años y con ello podemos hacer observaciones más precisas de las órbitas de Draco y Sextans alrededor de la Vía Láctea. También tenemos que llevar a cabo algunas simulaciones detalladas para comprender los mecanismos exactos de esa marea, nos dijo Angus.
Si la teoría de la gravedad de Newton es cierta, la materia oscura necesaria en la galaxia enana es constante con respecto a la densidad del centro de las galaxias lo que es contrario a las predicciones teóricas, que sugieren que la densidad crecería hacia en el centro.
"Incluso sin detección directa, la teoría de la materia oscura es difícil de probar o refutar, y aunque es posible que no podamos probar si la teoría MOND es correcta, aunque este tipo de pruebas nos puede mostrar si se debe mantener o si se debe de descartar definitivamente ", dijo Angus.
Noticia original Nacy Atkinson
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