¿La materia oscura alrededor de la Vía Láctea se extiende en forma de espiral (o en una forma diferente)?

La materia oscura no interactúa con la radiación electromagnética, pero, al menos, participa en interacciones gravitatorias como se sabe desde el descubrimiento de la materia oscura. Pero, ¿existe la materia oscura en forma de espiral alrededor de nuestra galaxia ?

Suposición salvaje: probablemente no. Según tengo entendido, los brazos en sí no son mucho más densos en general que los espacios entre ellos; simplemente son más ricas en estrellas jóvenes y brillantes. No esperaría que el mecanismo que crea y mantiene los brazos afecte a la materia oscura.

Respuestas (6)

En los modelos cosmológicos actuales , la Vía Láctea reside en un 'halo' de materia oscura. Halo es un término técnico; en este caso, significa una colección de materia oscura esféricamente simétrica. Dado que la materia oscura no interactúa consigo misma y no interactúa con otra materia, no experimenta ningún tipo de colisión o fricción y, por lo tanto, nunca se aplana en un disco como lo hace la materia normal (bariónica ) . Entonces, la materia oscura no traza un disco y no sigue brazos espirales.

¿Significa eso que las galaxias espirales tienen forma de disco (en lugar de esféricas) debido a interacciones no gravitatorias? ¿Una masa giratoria de gas y polvo no formaría un disco incluso sin interacción propia?
Una masa giratoria solo se aplana hasta convertirse en un disco debido a la autointeracción. Las galaxias terminan en forma de disco debido tanto a la gravedad como a la hidrodinámica: el gas (y el polvo) interactúan con otros gases y polvo. Pueden caer por la gravedad a menos que estén soportados por alguna otra fuerza. Las fuerzas de presión son demasiado débiles para evitar que caigan, pero el momento angular es suficiente para mantener la formación de un disco. Las galaxias generalmente también tienen un componente esférico que consta de estrellas porque las estrellas rara vez interactúan entre sí, por lo que si las estrellas se forman en una esfera, permanecen allí.
Creo que no sería esférico. La Materia Oscura (DM) responde a la gravedad, y el hecho de que la materia normal de la galaxia sea mayor a lo largo de su plano ecuatorial, significa que la materia normal atraerá la materia oscura hacia ella (así como viceversa). Así que debería haber un poco más de DM en el plano ecuatorial de lo que sugeriría un modelo esferoidal. Dado que el DM supera la materia normal, es probable que sea un efecto sutil.
Omega: sí, la gravedad del disco es moderadamente mayor, pero debido a que la materia oscura no interactúa con la materia del disco, no se acumula allí. Las partículas de materia oscura pueden acelerar más rápido hacia el disco debido a la mayor gravedad, pero lo atravesarán y saldrán por el otro lado.
Podría valer la pena aclarar que la materia oscura interactúa gravitacionalmente. También hay algunos modelos de materia oscura en los que la materia oscura se autoaniquila e interactúa muy débilmente con la materia bariónica y la materia oscura.

Los 'brazos espirales' no contienen mucha más materia que los 'brazos no espirales'. Más bien, los seleccionamos cuando brillan con la formación de nuevas estrellas. La distribución de la densidad es bastante constante en todo el disco.

Según los últimos modelos, el componente de materia oscura tiene una forma esférica a pequeña escala, pero forma hilos entre conglomerados centrados en cúmulos de galaxias. Dado que la materia oscura forma 5 veces la masa de la materia ligera, tiene sentido invertir esto y decir que la materia ligera se congrega dentro de las estructuras de la materia oscura.

Descargo de responsabilidad: no hago materia oscura, no trabajo con nadie que lo haga y no he leído suficientes artículos para marcar la diferencia. He visto un coloquio y un par de seminarios de personas que se ocupan de la materia oscura.

Tome lo que sigue con eso en mente.


Ya sea que la materia oscura no haya sido observada o haya proporcionado exactamente una observación no confirmada, todavía no existe una teoría ampliamente aceptada sobre su comportamiento.

Hay modelos de evolución cosmológica que postulan ciertos rasgos para la materia oscura y, cuando avanzan desde las supuestas condiciones del universo primitivo, dan algo que se parece al universo que vemos hoy .

En esos modelos, la distribución de la materia oscura es aproximadamente esférica y bastante mayor que las porciones luminosas de la galaxia.

La forma principal que conozco para estudiar la distribución de la materia oscura (¡de hecho, acabo de escribir una solicitud de subvención para una investigación relacionada con esto! :P) es la lente gravitacional. Dependiendo de las geometrías involucradas, uno puede modelar con bastante precisión las distribuciones de materia oscura observando la distorsión de las galaxias "cercanas" (hasta segundos de arco en el cielo, no la distancia física real en el espacio) mediante lentes de gravitación débil. Un buen ejemplo (con una imagen bonita) está disponible aquí .

Dado que la materia oscura es el 96% de la materia del universo, la pregunta es complicada. De hecho, estamos distribuidos alrededor de la materia oscura, en todo caso. Eso es un poco en general, y está cubierto un poco en el análisis de Millennium I y II (que son una búsqueda increíble de la Cosmografía del Universo y se quedan con el video de veinte minutos). Schneider Más apropiadamente, ha habido un trabajo de abejas para restringir el modelo del tema exacto de su pregunta [Vera-Ciro] [2].

La versión más corta es no, la forma de los halos de materia oscura es en su mayor parte elíptica, con la relajación final en un halo esférico a medida que pasa el tiempo.

Descargo de responsabilidad: este no es mi campo particular, pero he estado leyendo artículos recientes sobre él porque proporciona datos cuantitativos sobre algo en lo que estoy pensando.

salud

[2]: http://arxiv.org/abs/1304.4646 "

La mejor estimación de la forma de un halo de materia oscura a partir de la dinámica de la Vía Láctea es que su halo de materia oscura tiene forma de pelota de rugby con el eje largo de la pelota de rugby como una estaca que atraviesa Sag A* perpendicular al plano de rotación. .

En general, los esfuerzos para describir la forma de los halos de materia oscura favorecen lo que se llama un perfil "isotérmico" en oposición al perfil NFW, que es lo que ingenuamente esperaría hacer esencialmente un análisis de tipo mecánico estadístico.