Sobre la distribución y los efectos de la materia oscura a escala terrestre (o del sistema solar) [duplicado]

Porque hay poca materia oscura en las cercanías del sistema solar. Es posible que haya visto gráficos de curvas de rotación de galaxias, que tienden a verse así:

Tenga en cuenta que cerca del centro de la galaxia, la velocidad orbital predicha coincide casi exactamente con la observada. En otras palabras, hay muy poca materia oscura cerca del centro de la galaxia; casi toda la materia oscura se encuentra en la periferia de la galaxia. El Sistema Solar no está tan lejos del centro de la galaxia y se encuentra en la región donde domina la materia ordinaria.

Ahora bien, ¿por qué las galaxias se formaron de tal manera que la materia ordinaria terminó cerca del centro mientras que la materia oscura dominaba las afueras? Esa es otra pregunta completamente diferente.

Es análogo a por qué el centro de la tierra no está lleno de aire.

Teóricamente, la materia oscura se llama así porque se postula que solo es atraída por la gravedad y, por lo tanto, por las galaxias y los cúmulos de galaxias.

Cuando se formó el sistema solar

La formación y evolución del Sistema Solar comenzó hace 4600 millones de años con el colapso gravitatorio de una pequeña parte de una nube molecular gigante. La mayor parte de la masa colapsada se acumuló en el centro, formando el Sol, mientras que el resto se aplanó en un disco protoplanetario a partir del cual se formaron los planetas, lunas, asteroides y otros cuerpos pequeños del Sistema Solar.

Nótese la nube molecular , se trata de materia normal que al ser atraída por el campo gravitatorio formó masas cada vez más densas, los gases siempre en el exterior de las bolas debido a las otras tres fuerzas. Se postula que la materia oscura tiene solo la interacción gravitacional y no se pueden formar estados ligados.

Una partícula de materia oscura será atraída por la tierra pero no será detenida por la materia ordinaria, como los neutrinos, pasará al otro lado, o quedará atrapada en una oscilación si su energía es baja.

Es como un tipo de gas y la tierra irá arrastrando la cantidad que corresponda a su masa, pero se esparcirá en el espacio, al igual que el sistema solar. Sólo en el tamaño de las galaxias se hace evidente el efecto gravitacional de tanta materia extra.

Hay esta interesante propuesta de simulaciones con materia oscura en el sistema solar aquí .

No entiendo por qué DM no debe contribuir a nuestro peso (suponiendo que impregna la Tierra

Tome la tierra como ejemplo, y un túnel imaginario al centro. La atracción gravitatoria, 1/r^2 actúa desde la ubicación r hasta el centro r=0, Las masas por encima de r no contribuyen . Como el gas de la materia oscura es extremadamente difuso, solo una pequeña parte estará debajo de la superficie terrestre y su efecto sobre el peso será infinitesimal.

o se concentra en su núcleo)

No está concentrado en el centro, como se discutió anteriormente.

o no debe considerarse al describir el movimiento del sistema solar.

En cuanto al sistema solar:

La densidad media de la materia oscura cerca del sistema solar es de aproximadamente 1 masa de protones por cada 3 centímetros cúbicos, lo que equivale aproximadamente a 6x10-28 kg/cm3. La densidad real puede ser un poco más baja o más alta, pero este es el orden correcto de magnitud.

Es comparable al medio interplanetario que no se usa para calcular las órbitas planetarias porque es muy débil.

El trabajo de investigación en el cuarto enlace anterior considera el efecto de los polos gravitatorios, como la Tierra, sobre la materia oscura en un modelo construido específicamente para este estudio. Si el modelo se mantiene y la materia oscura consiste en partículas que interactúan débilmente, los cálculos pueden ser útiles para posicionar los detectores para detectar sus interacciones muy débiles.