Masa faltante bariónica

Un artículo reciente de un popular sitio web de astronomía habla del descubrimiento de una masa faltante (no de materia oscura) que ha desconcertado a los astrónomos durante algún tiempo. Aparentemente, el descubrimiento involucra una mayor densidad de electrones en filamentos asociados con supercúmulos de galaxias. ¿Cómo pudieron los astrónomos determinar que faltaba esta masa bariónica en primer lugar, y qué porcentaje de la masa bariónica total implicaba?

gran pregunta
Para ser horriblemente pedante, los electrones no son bariones. ¿O también hay una implicación de nucleones invisibles? //no conozco una palabra que distinga la materia oscura weido de la materia ordinaria materia .
Para responder a mi propia pregunta, el artículo analiza el plasma caliente difuso, por lo que sí , se espera que los electrones estén asociados con los bariones.
Los cosmólogos generalmente usan "materia bariónica" para referirse a la materia hecha de protones, neutrones y electrones. A menudo, los electrones son lo que vemos, pero imputamos la presencia de núcleos y llamamos a todo el lío "bariónico". La astronomía está llena de terminología extraña. ¡Este no es tan malo como la forma en que usamos la palabra "metales"! (Para aquellos que no saben, en astronomía todos los elementos que no sean hidrógeno y helio se llaman "metales". Frases como "metales como el neón" ocurren todo el tiempo en las charlas de astronomía, y la gente no piensa en ello).
@Ted: Gracias por la aclaración. Era consciente de la connotación de los metales cuando tomé una clase sobre la Estructura y Evolución de las Estrellas en la escuela, pero nunca estudié cosmología.

Respuestas (1)

El artículo responde a la pregunta, aunque no se apoya en ella:

Su evidencia provino de las velocidades orbitales de las galaxias en cúmulos, velocidades de rotación y lentes gravitacionales de los objetos de fondo.

Tampoco es una sorpresa, las velocidades orbitales y las lentes son realmente las únicas herramientas confiables para pesar cosas a una distancia muy larga.

Otra cosa a tener en cuenta es que la materia oscura (sea lo que sea) también interactúa gravitacionalmente. Por lo tanto, solo ver evidencia de más masa de la que puede explicar no distingue entre alguna materia ordinaria inesperada y materia oscura, razón por la cual la observación de la banda de rayos X es tan interesante.

dmckee: Entiendo que "Su evidencia provino de las velocidades orbitales de las galaxias en cúmulos, velocidades de rotación y lentes gravitacionales de los objetos de fondo", pero la materia oscura tiene el mismo efecto. A menos que sea bastante masivo, me pregunto cómo se puede distinguir el efecto entre la materia oscura y este descubrimiento bariónico.
@Michael: En la medida en que pueda creer en los modelos, tiene una estimación de la geometría que podría estar asociada con la materia oscura. Normalmente, la materia que interactúa generalmente seguirá un patrón diferente de acuerdo con su física diferente. Además, usted adivina, escribe su solicitud de subvención y, si recibe fondos, hace las observaciones.
dmckee: El artículo menciona que las predicciones eran que "la masa sería de baja densidad, pero de alta temperatura". ¿No estarían estos filamentos sujetos a las fuerzas de Coulomb que romperían tal estructura? Me estoy perdiendo algo importante.
@Michael Si está ionizado a partir de materia neutra (es decir, hay bariones allí), será neutral a granel. Ciertamente, las fuerzas de Coulomb son importantes en magnetohidrodinámica (dinámica de plasma). Problema para el estudiante: ¿por qué solo se observan emisiones de los electrones?
Gracias dmckee por sugerir que investigue un poco. La ionización en el plasma de 10 ^ 6 K creó un bremsstrahlung térmico a partir de los electrones acelerados afectados por las fuerzas de Coulomb. Esta fue la radiación de rayos X observada en el estudio. Dado que la masa de electrones < que la masa de iones, la bremsstrahlung de los iones de aceleración mucho más lenta era despreciable. El espectro de rayos X resultante se usó para determinar la temperatura del plasma.
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