¿El grupo de balas prueba que la materia oscura debe consistir en partículas?

Los sistemas en los que la materia oscura parece separable de la materia normal sugieren que una imagen de partículas es más apropiada. El grupo de balas es un buen ejemplo; otro está en escalas de galaxias donde algunos modelos sugieren que el contenido de materia oscura central podría ser redistribuido por un potencial gravitatorio que cambia rápidamente (por ejemplo, originado por movimientos violentos de gas impulsados ​​por estrellas en explosión). Escuché a un proponente de tales modelos , el profesor Read, decir algo así como "si puedes patearlo, debe ser real", lo que creo que es un buen resumen en términos coloquiales.

Por otro lado, existen sistemas donde el efecto de la materia oscura parece estar íntimamente ligado a la distribución de la materia luminosa. En este artículo se puede encontrar un argumento reciente y bien conocido en esta dirección , aunque hay muchos otros. Una modificación de la ley de la fuerza gravitacional podría parecer más natural para explicar estos sistemas.

La imagen que parezca más apropiada depende de los sistemas que prefiera observar. Hay ventajas y desventajas para ambas interpretaciones (recomiendo ese artículo porque creo que ofrece una buena visión general y creo que es razonablemente accesible para los no expertos). En ausencia de una detección real de una partícula, ya sea directamente (por ejemplo, colisionador de partículas o retroceso nuclear) o indirectamente (aniquilación inequívoca o señal de radiación de decaimiento), será muy difícil argumentar que algo está probado, aunque creo que un una demostración suficientemente convincente de que "se puede patear" podría ser suficiente para convencer a muchos.

Finalmente, aquí hay una excelente leyenda de la gente de NASA: APOD de la icónica imagen del racimo de balas, destacando las diferentes interpretaciones posibles (la versión en su sitio web está vinculada a las referencias):

¿Qué le pasa al Bullet Cluster? Este cúmulo masivo de galaxias (1E 0657-558) crea distorsiones de lentes gravitacionales de las galaxias de fondo de una manera que se ha interpretado como una fuerte evidencia de la teoría principal: que la materia oscura existe en su interior. Sin embargo, diferentes análisis recientes indican que una alternativa menos popular, la modificación de la gravedad, podría explicar la dinámica de los cúmulos sin materia oscura y proporcionar también un escenario progenitor más probable. Actualmente, las dos hipótesis científicas compiten para explicar las observaciones: es materia invisible versus gravedad modificada. El duelo es dramático, ya que un claro ejemplo a prueba de balas de materia oscura haría añicos la simplicidad de las teorías de la gravedad modificada. En el futuro cercano, es probable que la batalla por el cúmulo Bullet continúe con nuevas observaciones, simulaciones por computadora, y se completan los análisis. La imagen presentada es un compuesto Hubble/Chandra/Magellan con rojo que representa los rayos X emitidos por el gas caliente y azul que representa la distribución de materia oscura separada sugerida.