¿Es la materia oscura solo materia regular fuera del universo observable?

¿Podría ser que la materia oscura sea en realidad la influencia gravitatoria de la materia regular que se encuentra fuera del universo observable?

¿De verdad te refieres a la materia oscura o, de hecho, a la energía oscura?
La materia oscura no está situada fuera del 'universo observable', principalmente se espera que se encuentre agrupada alrededor de la mayoría de las galaxias de nuestro universo como halos de materia oscura. En cambio, la energía oscura se distribuye uniformemente por el universo y provoca la expansión acelerada del universo. Ambos no se han observado experimentalmente y no tenemos mucha idea sobre ellos.

Respuestas (3)

Los científicos no saben qué es la materia oscura. Es un nombre de marcador de posición. Se llama "oscuro" por dos razones:

  • Si existe, interactúa a lo sumo muy débilmente con la radiación electromagnética. Es "oscuro" en este sentido.
  • Si existe, aún no sabemos qué es. La ciencia está "en la oscuridad" con respecto a la materia oscura en este sentido.

La materia oscura, sea lo que sea, y si existe, no es "materia regular que se sitúa fuera del universo observable". Actúa a escala galáctica. Un nombre más descriptivo es quizás "una sustancia misteriosa que hace que las galaxias giren a velocidades contrarias a las sugeridas por la materia luminosa". "Materia oscura", para abreviar.

No estoy denigrando el concepto de materia oscura. A pesar de no poder encontrar candidatos para lo que constituye la materia oscura, las explicaciones alternativas intentadas para estas disparidades de escala galáctica entre las tasas de rotación galáctica sugeridas por la materia luminosa (es decir, no oscura) son mucho peores que la materia oscura. Un nombre más descriptivo para estas conjeturas es "una misteriosa variación sin sustancia y no uniforme de la gravedad que hace que las galaxias giren a velocidades contrarias a las sugeridas por la materia luminosa".

¿Podría ser que la materia oscura sea en realidad la influencia gravitatoria de la materia regular que se sitúa fuera del universo observable?

Quizás esté pensando en la energía oscura, cuya necesidad se descubrió recientemente. La ciencia está aún más "en la oscuridad" con respecto a la naturaleza de la energía oscura que con respecto a la materia oscura. Se conjeturó por primera vez que la materia oscura existía en la década de 1930 para explicar el problema de la curva de rotación de galaxias. Se conjeturó por primera vez que la energía oscura existía en 1998 para explicar el problema del universo en expansión acelerada.

Así como hay opositores que cuestionan la existencia de la materia oscura, también hay opositores que cuestionan la existencia de la energía oscura. En ambos casos (materia oscura y energía oscura), los contrarios son minoría. Sin embargo, estos contrarios no caen en el reino del chiflado, al menos no todavía. El problema de la curva de rotación de la galaxia y el problema del universo en expansión acelerada siguen siendo problemas sin resolver en la ciencia en la actualidad, y los principales candidatos tienen los nombres de marcador de posición "materia oscura" y "energía oscura".

Creo que se podría argumentar que la energía oscura, en forma de constante cosmológica en GR, se postuló por primera vez en 1917 para resolver un problema diferente (que no resolvió y que, de hecho, no era un problema). (¡Nota, no estoy en desacuerdo con tu respuesta!)
Además de las curvas de rotación de las galaxias, la materia oscura también es importante en las lentes gravitatorias.
@ PM2Ring La lente gravitacional es una de las muchas cosas que muestran que algo que es local, que no es visible, pero que tiene un efecto gravitacional, sí existe. No sabemos qué es, pero está ahí. Llamémoslo "materia oscura" para abreviar.

Si la materia oscura existe (en lugar de una extraña reescritura de las leyes físicas), entonces se requiere que esté a nuestro alrededor. No podía ser simulado por los efectos de la materia normal a grandes distancias.

Hay otras dos cosas a tener en cuenta.

(1) Si postula que hay cosas más allá del universo observable, entonces, por definición, no puede tener ningún efecto sobre nosotros o nuestra localidad. De lo contrario sería observable, ya que los efectos de la gravedad, como la luz, viajan a la velocidad de la luz.

(2) Hay otra evidencia encontrada al combinar lo que sabemos sobre la geometría del universo (por ejemplo, del fondo cósmico de microondas) y las observaciones de las cuales se infieren las abundancias químicas primordiales de helio y deuterio producidas por el big bang, que la mayoría de la materia que gravita en el universo no es "materia normal" hecha de neutrones y protones.

Si, como sospecho, en realidad está tratando de reemplazar la energía oscura con materia más allá del universo observable, en primer lugar, la advertencia de que las cosas más allá del universo observable no nos afectan localmente aún se aplica.

En segundo lugar, en cosmología necesitas usar la relatividad general para describir la dinámica del universo como un todo. Pero, incluso si tuviéramos que adoptar la gravedad newtoniana y considerar alguna "capa" de material alrededor del universo observable; eso no causaría un efecto de estiramiento, porque el teorema de la capa de Newton nos dice que el campo gravitatorio dentro de una capa uniforme es cero.

Entonces, ¿qué sucede si consideramos el universo observable de objetos (estrellas, galaxias...), que están cerca del límite del universo observable de la Tierra? ¿Se verían afectados por la influencia gravitacional de los objetos fuera del universo observable de la Tierra? A decir eso porque parece que el universo observable de tales objetos se extendería más allá de la Tierra, lo que les permitiría estar causalmente conectados. ¿O solo estoy diciendo tonterías?
@sir_pi Claro, pero eso no puede explicar la materia oscura requerida localmente y también tomar nota de lo que dije acerca de que la influencia gravitacional dentro de un caparazón es cero.

La materia luminosa fuera del universo observable ha sido considerada como candidata para Dark Flow, es decir, el movimiento inesperado en cúmulos de galaxias distantes, independiente de la tasa de expansión global creciente del universo. En mi modelo personal, la expansión creciente se debe a la etapa de explosión en la que todavía se encuentra el universo. Usando una explosión como modelo para el movimiento del universo tal como lo hemos observado, tiene varios estados para cualquier explosión a considerar en para averiguar en cuál estamos. Aproximadamente, tiene el estado de reposo inicial, antes de que comience la explosión, tiene el pico, antes del cual la tasa de expansión de la burbuja explosiva sigue aumentando, y después de la cual la tasa de expansión de la burbuja explosiva ya no sigue aumentando. En pocas palabras, nuestro universo no ha alcanzado su punto máximo y podemos ' No estoy seguro de que lo hará. Es posible que se acerque asintóticamente a la aceleración máxima de expansión, por lo que siempre parecerá que la tasa de expansión está aumentando. En cuanto a que la materia oscura es algo que hace que las galaxias giren más rápido de lo esperado, mi modelo sostiene que esto también podría deberse al impulso heredado derivado de las interacciones gravitatorias con la materia luminosa fuera del universo observable. Piense en ello como una mesa infinita de bolas de billar, y nuestro universo observable como el círculo que nos rodea y que podemos ver al pararnos sobre él. Todas las colisiones son importantes para poder predecir el movimiento de las bolas que podemos ver, incluidas las que están fuera de nuestro círculo observable de bolas. La materia oscura solo se requiere localmente si su modelo no tiene en cuenta la extrapolación de nuestro universo observable como observable desde todos los puntos de nuestro universo observable, lo que sugiere un universo infinito que es como nuestro universo observable en todas partes. Simplemente considere las causas de la velocidad de rotación de un objeto y, en lugar de inventar una nueva causa, use la navaja de Occam e infiera una causa que ocurrió en un pasado muy lejano, de modo que, si bien su luz nunca podría alcanzarnos, sus efectos aún son observables como entradas a los movimientos de las cosas que reflejan la luz que puede.