Al analizar las velocidades de las galaxias espirales y sus curvas de rotación, y no resultando estas coherentes con las previstas tras la aplicación de las leyes de Newton, fue estimada la necesidad de suponer la existencia de una masa gravitatoria no detectable, ni observable, que justificaría los datos de rotación observados y comprobados para las galaxias.
Esta discrepancia entre masa visible y masa dinámica ya había sido advertida por Fritz Zwicky (1898- 1974), en los años treinta del siglo XX, al analizar el movimiento de las galaxias, pues había deducido que la materia visible en los cúmulos no era suficiente para explicar la velocidad de rotación de esas galaxias.
Pero, hasta la fecha, no se ha podido detectar esa supuesta masa oscura por medios observacionales. Inferida su existencia, no parece interferir con la transmisión de la luz que nos llega desde otras galaxias, ni genera otros fenómenos observables: la materia oscura parece ser totalmente invisible e indetectable, a pesar de la posible desviación de la luz en determinados observaciones astronómicas.
Astrónomos y astrofísicos ofrecen actualmente una amplia variedad de explicaciones para la materia oscura. Por un lado, hablan de estrellas muy débiles, pequeños y grandes agujeros negros, gas frío y polvo esparcido por todo el universo. Hay incluso una categoría de objetos negros llamados MACHOS (Massive Compact Halo Objects) que son supuestamente invisibles, y aparentemente están situados en los halos de las galaxias y en sus cúmulos. Por otro lado, existe también la opinión de que la materia oscura podría estar formada por partículas exóticas aún no observadas.
Una tercera alternativa propuesta es una restructuración de las leyes de gravitación. También se han propuesto modificaciones a la teoría clásica, como MOND: Modified Newtonian Dynamics.
Recientemente se ha propuesto, que las galaxias masivas, hace 10.000 millones de años, estaban dominadas por materia bariónica o "normal" (Genzel, R.; N. M. Förster Schreiber, H. Übler, P. Lang, T. Naab, R. Bender, L. J. Tacconi, E. Wisnioski, S. Wuyts, T. Alexander, A. Beifiori, S. Belli, G. Brammer, A. Burkert, C. M. Carollo, J. Chan, R. Davies, M. Fossati, A. Galametz, S. Genel, O. Gerhard, D. Lutz, J. T. Mendel, I. Momcheva, E. J. Nelson: Strongly baryon-dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago. Nature, 543, 397–401, 16 March 2017, doi: 10.1038/nature21685). No obstante, posteriormente, y dada la velocidad de rotación actual del disco que constituye la galaxia, se ha propuesta una supuesta variación de la cuantía de la extraña materia oscura.
A partir de las observaciones del Very Large Telescope de ESO, se ha querido demostrar también que las galaxias actuales, están sometidas a los efectos de esa materia oscura. La propuesta expresada sugiere que la influencia de la materia oscura ha variado en el Universo a través del tiempo, sin dar explicaciones, en esta pintoresca argumentación, de cómo ha aparecido o variado esta materia oscura, en un momento dado. De esta forma se ha intentado justificar por qué las partes externas de las galaxias espirales giran más rápidamente, que lo que establecen las leyes de Newton.
Con esa supuesta materia oscura se ha querido justificar también las medidas de las anisotropías del fondo de radiación de microondas, la distribución de galaxias a gran escala, e incluso últimamente, la emisión en rayos X de un cúmulo muy peculiar llamado "bullet cluster'' o cúmulo bala.
No obstante, los últimos resultados del experimento XENON1T (Aprile, E. et al.: First Dark Matter Search Results from the XENON1T Experiment , Physical Review Letters 119, 181301 (30/10/ 2017). [ArXiv:1705.06655 [astro-ph.CO]]urlblank:https://arxiv.org/abs/1705.06655 ), realizado en el Laboratorio Nacional del Gran Sasso, en Italia, que se publicaron el 30 de octubre 2017, mantienen esa imposibilidad de encontrar las supuestas partículas de la materia oscura. Simultáneamente, un equipo chino comunico, el mismo día, también resultados negativos (Xiangyi Cui et al.: Dark Matter Results from 54-Ton-Day Exposure of PandaX-II Experiment, PandaX-II Collaboration. Physical Review Letters 119, 181302. 30/10/ 2017. [ArXiv:1708.06917 [astro-ph.CO]).]urlblank:https://arxiv.org/abs/1708.06917
Los intentos experimentales con telescopios instalados en el espacio, así como los del CERN (Mattia Fornasa, Alessandro Cuoco, Jesús Zavala, Jennifer M. Gaskins, Miguel A. Sánchez-Conde, German Gomez-Vargas, Eiichiro Komatsu, Tim Linden, Francisco Prada, Fabio Zandanel, and Aldo Morselli: Angular power spectrum of the diffuse gamma-ray emission as measured by the Fermi Large Area Telescope and constraints on its dark matter interpretation Phys. Rev. D 94, 123005. Published 9 December 2016), tampoco han encontrado prueba alguna de la existencia de esas supuestas partículas de materia oscura.
Por ello, en nuestra opinión, no es necesario buscar esa entelequia inobservable de la materia oscura, pues estimamos que esta supuesta materia, ha nacido de un error conceptual: No es posible aplicar las ecuaciones de Newton a sistemas acelerados por rotaciones, como son las galaxias. De este error nace esa falsa inferencia.
En nuestra opinión, las ecuaciones de Newton son aplicables en sistemas inerciales, no acelerados, y la dinámica galáctica es la de sistemas acelerados por rotación.
En nuestra opinión, todas las hipótesis mencionadas anteriormente para intentar justificar el peculiar comportamiento de las galaxias, podrían ser posiblemente innecesarias, si asumimos y aplicamos racionalmente la Teoría de Interacciones Dinámicas.
Energía Oscura
Y todo lo dicho, también es aplicable a la denominada energía oscura. El término "energía oscura" fue acuñado por el cosmólogo Michael Turner en 1998. En aquel momento, algunos cosmólogos teorizaban sobre la estructura a gran escala del Universo, su presunta inflación y la necesidad de un agente que pudiera justificar el presunto desajuste en el balance de masa, y la falta de gravedad del sistema, y en definitiva, la supuesta expansión acelerada del universo.
Se propuso la existencia de una desconocida energía oscura, presente en todo el espacio, que ejerciese una presión tendente a acelerar la expansión del universo, y que neutralizase la fuerza gravitacional de la masa observable.
De esta forma fue concebido el actual modelo estándar de la cosmología, en el que la energía oscura aporta casi tres cuartas partes de la masa-energía total del universo. Sobre estas hipótesis, y conforme a las observaciones de la nave espacial Planck sobre la distribución del universo, se ha llegado a estimar la existencia de un 68,3% de energía oscura, 26,8 % de materia oscura y un 4,9 % de materia bariónica. Con esta composición, se cumplirían las leyes de Newton en el espacio.
Estas hipótesis aparentemente se conciliaban, en aquellos años, con los resultados iniciales del Supernova Cosmology Project (http://supernova.lbl.gov/), al comprobar que el universo se estaba expandiendo de forma acelerada. Actualmente, el Dark Energy Survey (DES: https://www.darkenergysurvey.org/es/) investiga la dinámica del universo y su estructura a gran escala. Un equipo internacional de astrónomos en el que participan la UAM y el IAA ha creado un modelo teórico que permite recrear, de manera amplia y detallada, la formación y evolución del universo.
El trabajo proporciona un banco de pruebas para las nuevas teorías sobre el cosmos. El universo virtual de MultDark-Galaxies es de acceso libre y se encuentra en: http://skiesanduniverses.org/
https://www.cosmosim.org/
Sin embargo, una reciente investigación de la Universidad de Ginebra (Maeder, Andre: Dynamical Effects of the Scale Invariance of the Empty Space: The Fall of Dark Matter? The Astrophysical Journal, Volume 849, Number 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa92cchttps://), ha llegado también a la conclusión de que ambas hipótesis, la de la materia oscura y la de la energía oscura, no son necesarias para explicar los fenómenos cosmológicos que se les atribuyen. El autor de esta investigación, André Maeder, profesor de Astronomía en la citada universidad, propone otra solución: la invariancia de escala del vacío.
La invariancia de escala es una homotecia matemática, también llamada dilatación o amplificación, que no genera cambios, si la escala, de tamaño de energía, puede ser multiplicada por un factor común. Según Maeer, el vacío y sus propiedades no cambian como consecuencia de una variación de la geometría por dilatación o contracción.
Pero, en cualquier caso, en nuestra opinión, se puede explicar mejor la inflación del universo, que aleja de nosotros las galaxias a un ritmo mayor cuanto más lejos se encuentran de nosotros, admitiendo la hipótesis de un universo en rotación. En este caso, esa supuesta energía oscura, no sería más que la fuerza centrífuga generada por la rotación (Shi Chun, Su and M.-C., Chu†: Is the universe rotating? Department of Physics and Institute of Theoretical Physics, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, Hong Kong Dated: June 24, 2009).
Con nuestra propuesta de la Teoría de Interacciones Dinámicas, plenamente compatible con un universo en rotación, también puede explicarse fácilmente la expansión de ese universo en rotación y la dinámica de las galaxias, resultando innecesaria la introducción de supuestos conceptos no observados, como la materia y la energía oscura.
Para una mayor información sobre la Teoría de Interacciones Dinámicas, por favor visitar:
http://www.advanceddynamics.net/
http://www.dinamicafundacion.com/
Esta discrepancia entre masa visible y masa dinámica ya había sido advertida por Fritz Zwicky (1898- 1974), en los años treinta del siglo XX, al analizar el movimiento de las galaxias, pues había deducido que la materia visible en los cúmulos no era suficiente para explicar la velocidad de rotación de esas galaxias.
Pero, hasta la fecha, no se ha podido detectar esa supuesta masa oscura por medios observacionales. Inferida su existencia, no parece interferir con la transmisión de la luz que nos llega desde otras galaxias, ni genera otros fenómenos observables: la materia oscura parece ser totalmente invisible e indetectable, a pesar de la posible desviación de la luz en determinados observaciones astronómicas.
Astrónomos y astrofísicos ofrecen actualmente una amplia variedad de explicaciones para la materia oscura. Por un lado, hablan de estrellas muy débiles, pequeños y grandes agujeros negros, gas frío y polvo esparcido por todo el universo. Hay incluso una categoría de objetos negros llamados MACHOS (Massive Compact Halo Objects) que son supuestamente invisibles, y aparentemente están situados en los halos de las galaxias y en sus cúmulos. Por otro lado, existe también la opinión de que la materia oscura podría estar formada por partículas exóticas aún no observadas.
Una tercera alternativa propuesta es una restructuración de las leyes de gravitación. También se han propuesto modificaciones a la teoría clásica, como MOND: Modified Newtonian Dynamics.
Recientemente se ha propuesto, que las galaxias masivas, hace 10.000 millones de años, estaban dominadas por materia bariónica o "normal" (Genzel, R.; N. M. Förster Schreiber, H. Übler, P. Lang, T. Naab, R. Bender, L. J. Tacconi, E. Wisnioski, S. Wuyts, T. Alexander, A. Beifiori, S. Belli, G. Brammer, A. Burkert, C. M. Carollo, J. Chan, R. Davies, M. Fossati, A. Galametz, S. Genel, O. Gerhard, D. Lutz, J. T. Mendel, I. Momcheva, E. J. Nelson: Strongly baryon-dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago. Nature, 543, 397–401, 16 March 2017, doi: 10.1038/nature21685). No obstante, posteriormente, y dada la velocidad de rotación actual del disco que constituye la galaxia, se ha propuesta una supuesta variación de la cuantía de la extraña materia oscura.
A partir de las observaciones del Very Large Telescope de ESO, se ha querido demostrar también que las galaxias actuales, están sometidas a los efectos de esa materia oscura. La propuesta expresada sugiere que la influencia de la materia oscura ha variado en el Universo a través del tiempo, sin dar explicaciones, en esta pintoresca argumentación, de cómo ha aparecido o variado esta materia oscura, en un momento dado. De esta forma se ha intentado justificar por qué las partes externas de las galaxias espirales giran más rápidamente, que lo que establecen las leyes de Newton.
Con esa supuesta materia oscura se ha querido justificar también las medidas de las anisotropías del fondo de radiación de microondas, la distribución de galaxias a gran escala, e incluso últimamente, la emisión en rayos X de un cúmulo muy peculiar llamado "bullet cluster'' o cúmulo bala.
No obstante, los últimos resultados del experimento XENON1T (Aprile, E. et al.: First Dark Matter Search Results from the XENON1T Experiment , Physical Review Letters 119, 181301 (30/10/ 2017). [ArXiv:1705.06655 [astro-ph.CO]]urlblank:https://arxiv.org/abs/1705.06655 ), realizado en el Laboratorio Nacional del Gran Sasso, en Italia, que se publicaron el 30 de octubre 2017, mantienen esa imposibilidad de encontrar las supuestas partículas de la materia oscura. Simultáneamente, un equipo chino comunico, el mismo día, también resultados negativos (Xiangyi Cui et al.: Dark Matter Results from 54-Ton-Day Exposure of PandaX-II Experiment, PandaX-II Collaboration. Physical Review Letters 119, 181302. 30/10/ 2017. [ArXiv:1708.06917 [astro-ph.CO]).]urlblank:https://arxiv.org/abs/1708.06917
Los intentos experimentales con telescopios instalados en el espacio, así como los del CERN (Mattia Fornasa, Alessandro Cuoco, Jesús Zavala, Jennifer M. Gaskins, Miguel A. Sánchez-Conde, German Gomez-Vargas, Eiichiro Komatsu, Tim Linden, Francisco Prada, Fabio Zandanel, and Aldo Morselli: Angular power spectrum of the diffuse gamma-ray emission as measured by the Fermi Large Area Telescope and constraints on its dark matter interpretation Phys. Rev. D 94, 123005. Published 9 December 2016), tampoco han encontrado prueba alguna de la existencia de esas supuestas partículas de materia oscura.
Por ello, en nuestra opinión, no es necesario buscar esa entelequia inobservable de la materia oscura, pues estimamos que esta supuesta materia, ha nacido de un error conceptual: No es posible aplicar las ecuaciones de Newton a sistemas acelerados por rotaciones, como son las galaxias. De este error nace esa falsa inferencia.
En nuestra opinión, las ecuaciones de Newton son aplicables en sistemas inerciales, no acelerados, y la dinámica galáctica es la de sistemas acelerados por rotación.
En nuestra opinión, todas las hipótesis mencionadas anteriormente para intentar justificar el peculiar comportamiento de las galaxias, podrían ser posiblemente innecesarias, si asumimos y aplicamos racionalmente la Teoría de Interacciones Dinámicas.
Energía Oscura
Y todo lo dicho, también es aplicable a la denominada energía oscura. El término "energía oscura" fue acuñado por el cosmólogo Michael Turner en 1998. En aquel momento, algunos cosmólogos teorizaban sobre la estructura a gran escala del Universo, su presunta inflación y la necesidad de un agente que pudiera justificar el presunto desajuste en el balance de masa, y la falta de gravedad del sistema, y en definitiva, la supuesta expansión acelerada del universo.
Se propuso la existencia de una desconocida energía oscura, presente en todo el espacio, que ejerciese una presión tendente a acelerar la expansión del universo, y que neutralizase la fuerza gravitacional de la masa observable.
De esta forma fue concebido el actual modelo estándar de la cosmología, en el que la energía oscura aporta casi tres cuartas partes de la masa-energía total del universo. Sobre estas hipótesis, y conforme a las observaciones de la nave espacial Planck sobre la distribución del universo, se ha llegado a estimar la existencia de un 68,3% de energía oscura, 26,8 % de materia oscura y un 4,9 % de materia bariónica. Con esta composición, se cumplirían las leyes de Newton en el espacio.
Estas hipótesis aparentemente se conciliaban, en aquellos años, con los resultados iniciales del Supernova Cosmology Project (http://supernova.lbl.gov/), al comprobar que el universo se estaba expandiendo de forma acelerada. Actualmente, el Dark Energy Survey (DES: https://www.darkenergysurvey.org/es/) investiga la dinámica del universo y su estructura a gran escala. Un equipo internacional de astrónomos en el que participan la UAM y el IAA ha creado un modelo teórico que permite recrear, de manera amplia y detallada, la formación y evolución del universo.
El trabajo proporciona un banco de pruebas para las nuevas teorías sobre el cosmos. El universo virtual de MultDark-Galaxies es de acceso libre y se encuentra en: http://skiesanduniverses.org/
https://www.cosmosim.org/
Sin embargo, una reciente investigación de la Universidad de Ginebra (Maeder, Andre: Dynamical Effects of the Scale Invariance of the Empty Space: The Fall of Dark Matter? The Astrophysical Journal, Volume 849, Number 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa92cchttps://), ha llegado también a la conclusión de que ambas hipótesis, la de la materia oscura y la de la energía oscura, no son necesarias para explicar los fenómenos cosmológicos que se les atribuyen. El autor de esta investigación, André Maeder, profesor de Astronomía en la citada universidad, propone otra solución: la invariancia de escala del vacío.
La invariancia de escala es una homotecia matemática, también llamada dilatación o amplificación, que no genera cambios, si la escala, de tamaño de energía, puede ser multiplicada por un factor común. Según Maeer, el vacío y sus propiedades no cambian como consecuencia de una variación de la geometría por dilatación o contracción.
Pero, en cualquier caso, en nuestra opinión, se puede explicar mejor la inflación del universo, que aleja de nosotros las galaxias a un ritmo mayor cuanto más lejos se encuentran de nosotros, admitiendo la hipótesis de un universo en rotación. En este caso, esa supuesta energía oscura, no sería más que la fuerza centrífuga generada por la rotación (Shi Chun, Su and M.-C., Chu†: Is the universe rotating? Department of Physics and Institute of Theoretical Physics, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, Hong Kong Dated: June 24, 2009).
Con nuestra propuesta de la Teoría de Interacciones Dinámicas, plenamente compatible con un universo en rotación, también puede explicarse fácilmente la expansión de ese universo en rotación y la dinámica de las galaxias, resultando innecesaria la introducción de supuestos conceptos no observados, como la materia y la energía oscura.
Para una mayor información sobre la Teoría de Interacciones Dinámicas, por favor visitar:
http://www.advanceddynamics.net/
http://www.dinamicafundacion.com/
