Después del Big Bang, la materia oscura se agrupa y construye las semillas de la materia visible, que luego forma estrellas, planetas, tú, yo, todos...
Pero, ¿realmente necesitamos materia oscura para construir un cúmulo primero? ¿Qué pasa si el espacio-tiempo no es plano per se en escalas cosmológicas sino más bien desmoronado o heterogéneo, como una versión de 4 dimensiones de tela doblada? No necesitamos la materia oscura, si aceptamos que el espacio-tiempo no apareció en el big bang de una manera limpia, como sugieren los libros de texto matemáticos sobre relatividad general.
¿Es posible apoyar esta idea con datos astronómicos de fusiones de galaxias?
Creo que hay algunos problemas con esta idea.
En primer lugar, como indica Stan Liou, el universo primitivo se expandió extremadamente rápido, potencialmente a través de la hiperinflación durante la época inflacionaria. Si bien todavía estamos buscando evidencia observacional de que ocurrió este período (por ejemplo, los resultados fallidos de BICEP2 hace unos años), la existencia de tal época temprana en el universo explica claramente varios problemas con la teoría estándar del Big Bang (ver el problema del horizonte, problema del monopolo y problema de la planitud). Suponiendo que existiera tal período, entonces cualquier región del espacio-tiempo que estuviera "arrugada" se habría alisado rápida y limpiamente durante la hiperinflación. Tal arrugamiento no habría existido lo suficiente como para afectar el crecimiento y la estructura del grupo. Lo que es más, medimos muy claramente que el Universo es plano en escalas cósmicas grandes, por lo que parece poco probable que haya arrugas constantes y generalizadas como sugieres que podría haber.
Un segundo problema que veo potencialmente con su propuesta es que implicaría un enfoque de arriba hacia abajo para la formación de galaxias. Es decir, primero obtienes enormes cúmulos de masa (conglomerados por tu espacio-tiempo "arrugado"), luego obtienes fragmentación y se pueden formar galaxias individuales, luego las galaxias se fragmentan en estrellas individuales, etc. En otras palabras, primero se forman grandes estructuras, entonces las estructuras más pequeñas se derivan de las estructuras más grandes. El modelo de formación opuesto sería una formación "de abajo hacia arriba" en la que primero se agrupan las cosas pequeñas, luego se agrupan en cuerpos más grandes y pronto tienes galaxias que se agrupan en cúmulos. No creo que haya evidencia definitiva de que la formación de galaxias sea de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba, pero me parece que las simulaciones sugieren que es más probable que sea de abajo hacia arriba (por supuesto, esas simulaciones usan materia oscura). YO'
El último punto de discordia que tengo es que la materia oscura juega un papel más importante que simplemente proporcionar gravedad adicional. Contribuye a la masa-energía total del universo. Los modelos teóricos actuales funcionan extremadamente bien cuando incluimos la materia oscura. Creo que una fuerte evidencia de este hecho es nuestra capacidad para igualar teóricamente el espectro de potencia CMB utilizando un modelo Lambda-CDM. No veo que el espacio-tiempo arrugado pueda reproducir este resultado tan bien.
Creo que también le resultaría muy difícil describir un mecanismo que podría permitir que exista un "desmoronamiento" en el espacio-tiempo de nuestro universo que coincida exactamente con los efectos gravitatorios observados en las galaxias. Podemos ver fácilmente que parecen tener un halo de materia que sigue algo parecido a un halo NFW o bien un perfil Einasto . Si puede descubrir que el espacio-tiempo arrugado se formaría naturalmente para coincidir con estos perfiles y de alguna manera no se suavizaría con la hiperinflación, soy todo oídos.
Stan Liou
Extraño caminante
walter