¿Se puede encontrar materia oscura en forma de planetas, galaxias, etc.?

Si la materia oscura tiene gravedad como la materia normal, ¿eso significa que también puede formar planetas, sistemas solares, etc.? Cualquier respuesta será apreciada.

— Florero Dodevski
fuente

Creo que, al menos dentro de las galaxias visibles, sería poco probable que la materia oscura se acumule sin atraer también la materia ordinaria. Además, tales acumulaciones no serían objetos reconocibles ya que la materia oscura no interactúa de la misma manera que la materia común.

— called2voyage

No, en absoluto porque la materia oscura no existe, es un producto de la imaginación resolver la negación de que el universo está basado en plasma y no en gravedad.

Se han formulado y respondido preguntas similares en Physics.SE también: physics.stackexchange.com/questions/61223 y physics.stackexchange.com/questions/52877

— Kyle Kanos

@TimNetherwood Según la cosmología del plasma, sí. Pero no la cosmología convencional, que es por lo que generalmente pasa el sitio.

— Sir Cumference

@TimNetherwood Con suerte, no deberíamos tener que elaborar una regla sobre esto. La publicación supone la existencia de materia oscura y, por lo tanto, invoca la cosmología convencional. Este no es el lugar para debatir qué cosmología usar. Una pregunta sobre qué es la materia oscura podría ser un lugar más apropiado para hacer referencia a la cosmología del plasma como una opción posible, aunque el enfoque más imparcial debería abordar las críticas a la cosmología del plasma planteadas por otros cosmólogos.

— called2voyage

Planetas y estrellas, no. Cúmulos globulares y galaxias, sí.

Escamas pequeñas

Para condensarse en objetos relativamente compactos como los planetas, las estrellas e incluso las nubes de formación estelar más difusas, las partículas deben ser capaces de disipar su energía. Si no hacen esto, sus velocidades les prohíben formar algo.

Las partículas "normales", es decir, los átomos, hacen esto colisionando. Cuando los átomos colisionan, se excitan y cuando se desexcitan, emiten radiación que abandona el sistema y se lleva la energía. De esta manera, un conjunto de partículas puede relajarse en un sistema menos energético, y finalmente condensarse en, por ejemplo, una estrella. Además, las colisiones provocan que más partículas energéticas donen energía a las menos energéticas, lo que hace que el conjunto alcance el equilibrio termodinámico , es decir, todas las partículas tienen la misma energía en promedio.

La materia oscura es, por definición, incapaz de colisionar e irradiar, y por lo tanto, en escalas tan pequeñas como estrellas y planetas, las partículas que ingresan a un pozo potencial con una energía dada mantendrán esa energía. Por lo tanto, acelerarán hacia el centro, luego se desacelerarán después de su aproximación más cercana al centro, y finalmente abandonarán el sistema con la misma energía que antes (si al principio no estaba unido). Esto hace imposible que la materia sin colisión forme objetos tan pequeños.

Escamas grandes

En la escala de las galaxias, sin embargo, varios mecanismos de relajación permiten que la materia oscura forme estructura. Esta es la razón por la que en las simulaciones puras del cuerpo N del Universo, como la Simulación del Milenio , verás galaxias. Los tamaños de estas estructuras dependen de la resolución, pero se miden en millones de masas solares.

Los mecanismos de relajación incluyen:

Mezcla de fase

Esto es algo así como los brazos de galaxias que terminan, pero en el espacio de fase en lugar del espacio real.

Mezcla caótica

Esto sucede cuando las partículas se acercan tanto que sus trayectorias divergen exponencialmente.

Relajación violenta

$\Phi$ $\Phi$

Amortiguación Landau

$v_p$ $v\gg v_p$ $v\ll v_p$ $v\sim v_p$ $v$ $v_p$ $v \gtrsim v_p$ $v$ $v_p$

Puede leer más sobre estos mecanismos en Mo, Bosch y White's Galaxy Formation and Evolution .

— pela
fuente

NB: Esto supone que la materia oscura es WIMP en lugar de la hipótesis alternativa de MACHO . En el último caso, los planetas y las estrellas podrían ser sí en su lugar.

— Kyle Kanos

@KyleKanos: Cierto, estoy asumiendo algún tipo de WIMP, más particularmente materia oscura fría, ya que esta es, en mi opinión y la de la mayoría de los demás, el candidato más probable para DM. Los MACHO son bariones, por lo que, por definición, los planetas y las estrellas son MACHO. Sin embargo, como candidato para el DM "faltante", MACHO puede descartarse utilizando, por ejemplo, microlente.

— pela