¿Se inventó la materia oscura para explicar la formación de estrellas primordiales?

Mientras leía un artículo reciente de Creation Ministries Cinco milagros ateos , me encontré con esta afirmación:

Aquí está el primer problema: ¿cómo se logra que los gases formados en un universo primordial en rápida expansión se unan para formar una masa crítica de modo que haya suficiente atracción gravitatoria para atraer más gas para hacer crecer una estrella? Los gases no tienden a juntarse; se dispersan, especialmente donde hay una gran cantidad de energía (calor). ¡Listo! Los cosmólogos inventaron la 'materia oscura', que es una 'cosa' invisible e indetectable que genera mucha atracción gravitacional justo donde se necesita. ¡Más magia!

El autor en cuestión parece estar terriblemente seguro de su posición. Pensé que el cosmólogo observaba indirectamente los efectos de la materia oscura y por eso existe.

¿Surgió la hipótesis de la materia oscura para explicar cómo se formaron las estrellas en el universo primordial?

Recordatorio: los comentarios son para mejorar la pregunta, no para pseudo-respuestas ni para compartir sus opiniones sobre el grupo externo.

Respuestas (3)

A continuación se enumeran solo algunas de las pruebas de la materia oscura.

  1. La materia oscura fue propuesta por primera vez por Fritz Zwicky en 1933, cuando descubrió que los cúmulos de galaxias no tienen suficiente masa visible para mantenerse unidos. Las galaxias se mueven tan rápido que, si no hubiera materia invisible, abandonarían el cúmulo y no seríamos capaces de observar tal agrupamiento.

  2. La velocidad de rotación de las estrellas alrededor de una galaxia debería disminuir a medida que te alejas del centro. En cambio, tiende a permanecer casi constante. Esto implica que hay una masa invisible lejos del centro galáctico. Esto fue informado por primera vez por Vera Rubin en 1975.

  3. Las lentes gravitacionales también muestran claramente que los cúmulos están rodeados por un halo de materia invisible. Fue propuesto por primera vez por Einstein (quien pensó que probablemente nunca se observaría) y ahora es una técnica que se usa de forma rutinaria para observar galaxias extremadamente distantes.

  4. Las observaciones del Fondo Cósmico de Microondas muestran que hay mucha materia que no interactúa con la radiación electromagnética. Como la materia oscura solo se ve afectada por la gravedad (y posiblemente por la fuerza débil), tiene las características adecuadas para explicar esto.

  5. Aproximadamente en la última década, cuando las computadoras se volvieron lo suficientemente poderosas, el modelado del universo primitivo brinda los resultados observados correctos solo si se incluye la materia oscura en la simulación.

Todas estas (y muchas más) razones explican por qué los científicos están convencidos de que existe la materia oscura. Y no, la materia oscura no se inventó para explicar los gases fusionados en el universo primordial. Ese fue solo un hecho adicional reciente que agregó aún más pruebas a nuestra creencia de que la materia oscura está ahí afuera.

La ciencia no se basa en seres sobrenaturales ni en la magia, a menos, por supuesto, que creas en La Magia de la Realidad.

Todo esto y muchas más pruebas de la existencia de la materia oscura se pueden encontrar en Wikipedia .

Esta es probablemente la mejor respuesta, ya que establece el punto clave con respecto a la pregunta original: no fueron los cosmólogos los que idearon la materia oscura para resolver las preguntas del universo primitivo. Dark Matter se propuso originalmente como una solución a un problema conocido con la curva de rotación de las galaxias. Fue mucho más tarde que se utilizó en cosmología.
Básicamente, la materia oscura no se inventó, se descubrió. Para ser específicos, las palabras "materia oscura" se inventaron (lo que normalmente llamamos "acuñado") para darle un nombre a este fenómeno para que podamos investigar para descubrir qué es. El primer paso en un descubrimiento es nombrar una cosa para que podamos hablar de ella.
Técnicamente se inventó la materia oscura. Necesitábamos alguna forma de explicar nuestras observaciones del movimiento estelar alrededor de los discos galácticos, y la materia oscura coincidía con varios otros fenómenos que de otro modo no se explicarían. Descubrirlo requiere observarlo directamente, lo cual aún no hemos encontrado la forma de hacerlo, y por eso todavía lo llamamos "oscuro".

La materia oscura es hipotética: nadie sabe si realmente existe o qué es. Lo que se ha visto son varios efectos gravitacionales sobre la materia, como las estrellas, o la energía, como el fondo cósmico de microondas.

No se afirma que sea indetectable , sino directamente indetectable . Esto se debe a que se sabe poco más allá de su interacción gravitacional, pero el origen más común de la materia oscura que se afirma actualmente son los WIMP que interactúan con otras fuerzas.

Una materia indetectable no afectaría al universo y ciertamente no sería adoptada por la física, no es falsificable . Además, no explicaría nada.

La materia oscura es una sustancia hipotética que, según la mayoría de los astrónomos, representa aproximadamente el 85 % de la materia del universo. Aunque no se ha observado directamente, su existencia y propiedades se deducen de sus diversos efectos gravitatorios, como los movimientos de la materia visible, a través de lentes gravitacionales, su influencia en la estructura a gran escala del universo y sus efectos en el fondo cósmico de microondas.

[...]

Aunque la existencia de materia oscura es generalmente aceptada por la mayoría de la comunidad astronómica, una minoría de astrónomos aboga por varias modificaciones de las leyes estándar de la relatividad general, como MOND, TeVeS y la gravedad conforme que intentan explicar las observaciones sin invocar asunto adicional.

Se están realizando muchos experimentos para detectar partículas de materia oscura propuestas a través de medios no gravitatorios.

https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter

La "materia oscura", en el sentido de materia no observada que causa efectos gravitatorios, se consideró por primera vez en el artículo de 1922 First Attempt at a Theory of the Arrangement and Motion of the Sideral System Astrophysical Journal , vol. 55, páginas 302-328, por Jacobus Kapteyn .

Kapteyn discute la teoría cinética de los gases en este artículo, pero en el sentido de que cada estrella se consideraría una sola partícula de gas.

La parte del artículo que trata sobre la materia oscura está en la página 314:

Observación. Materia oscura. Es importante señalar que lo que se ha determinado es la masa total dentro de un volumen definido, dividida por el número de estrellas luminosas. Llamaré a esta masa la masa efectiva promedio de las estrellas. ...

Ahora supongamos que en un volumen de espacio que contiene l estrellas luminosas hay materia oscura con una masa agregada Kl estrellas luminosas promedio...

Entonces Kapteyn concibió la materia oscura simplemente por completo, admitiendo que podría haber materia no observada que no se puede explicar observando la luz de las estrellas.

Solo más tarde, otros propusieron que existían cantidades significativas de materia oscura, basándose en una gravedad que de otro modo sería insuficiente para mantener unidos los cúmulos de galaxias y causar las velocidades de rotación observadas de las estrellas alrededor del centro de su galaxia.