¿Las noticias recientes de "diez veces más galaxias" implican que hay correspondientemente menos materia oscura?

Nature: Universe tiene diez veces más galaxias de lo que pensaban los investigadores

Característica de la NASA: Hubble revela que el universo observable contiene 10 veces más galaxias de lo que se pensaba anteriormente

Los titulares a veces simplifican demasiado. Pero si esto es realmente cierto, que parece haber unas diez veces más galaxias de lo que generalmente se suponía, ¿esto afecta a otros supuestos? ¿Esto implica que el universo es diez veces más masivo, o simplemente que hay menos materia oscura de lo que se pensaba anteriormente?

— UH oh
fuente

No había escuchado esta sorprendente (aunque sensacionalista) noticia, ¡gracias por traerla a primer plano aquí!

— Fattie

Solo para señalar, es mejor dejar las preguntas abiertas durante un período más largo. Aceptar la primera respuesta, incluso si es buena, generalmente desalienta a otros a responder. Puede obtener más / mejores respuestas si espera un poco más antes de aceptar.

— zephyr

@zephyr Actualmente tengo más de varias preguntas abiertas dentro del ecosistema de stackexchange, muchas tienen una o más respuestas publicadas pero ninguna es lo suficientemente buena en mi opinión. La respuesta aquí es particularmente buena para mí, y continúa mejorando incluso después de ser aceptada. Si alguien tiene una buena respuesta adicional y decide retenerla porque podría no ser la respuesta aceptada, sería desafortunado. Mucha gente no tiene problemas para publicar más respuestas, incluso si se acepta una. Esas respuestas TAMBIÉN se votan en base al mérito.

— uhoh

@zephyr RobJeffries ha sido siempre consciente de generar y mantener respuestas completas y de alta calidad, entonces, ¿por qué no aceptarlo? Si hay una respuesta mejor o alternativa, publíquela y también será votada. Si es aún mejor, entonces puedo aceptarlo.

— uhoh

No quise ofender. Solo señalaba que se recomienda dejar las preguntas abiertas por un momento. Entiendo completamente que la respuesta de Rob es muy buena y que a menudo da buenas respuestas. Solo quería señalar que desalientas a otros de responder aceptando una respuesta.

— zephyr

Todos Conselice et al. (2016) parecen sugerir que cuando se mira algo como el campo profundo del Hubble, hay muchas galaxias débiles (y presumiblemente de baja masa) que no se ven. Esto no tiene absolutamente ningún efecto sobre la necesidad de materia oscura.

Los resultados principales son: (i) al mirar hacia atrás en el tiempo, aumenta la densidad general (en movimiento) de las galaxias (más masiva que un millón de veces la del Sol). (ii) Pero la densidad de las galaxias más masivas en realidad disminuye. Esto es consistente con la imagen jerárquica de fusión donde las galaxias pequeñas se fusionan para convertirse en galaxias más grandes. Esto realmente no tiene ninguna influencia en la necesidad de materia oscura.

Primero, la presencia de materia oscura se infiere de muchas observaciones diferentes. Algunas de estas (p. Ej. Curvas de rotación de galaxias) no se ven influenciadas en absoluto si hay muchas galaxias adicionales.

En segundo lugar, las galaxias "perdidas" están en alto desplazamiento al rojo, no (o no todas) en el universo actual, por lo que no pueden afectar significativamente el cálculo de cuánta materia normal hay en el universo hoy . Presumiblemente, muchas de estas pequeñas galaxias se fusionan para convertirse en galaxias más grandes y se conserva la masa total.

$\phi(M) \propto M^{-1}$

{METRO}_{nene} \propto \int_{{METRO}_{1}}^{{METRO}_{2}} METRO ϕ re METRO = {METRO}_{2} - {METRO}_{1}

$M_{\text{tot}}\propto \int^{M_2}_{M_1} M\phi \ \mathrm{d}M \ = M_2 - M_1$ Entonces, aunque las galaxias de baja masa pueden ser diez veces más frecuentes, son diez veces menos masivas y, por lo tanto, no cambian mucho la masa total. Tendré que leer el documento con más cuidado para ver si los autores sugieren que las galaxias de baja masa son mucho más comunes en el universo temprano de lo que ya se suponía.

Cuarto, los cálculos de nucleosíntesis primordiales nos dicen que solo el 4 por ciento (como fracción de la densidad crítica) de la densidad de energía del universo está en forma de masa bariónica. Las observaciones de lentes gravitacionales, dinámica de conglomerados y el fondo cósmico de microondas nos dicen que la densidad de masa es en realidad alrededor del 30 por ciento de la densidad crítica. Por lo tanto, la mayor parte de la materia oscura no es bariónica y no puede estar en forma de galaxias débiles faltantes, o cualquier otra forma de materia bariónica normal.

— Rob Jeffries
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Tengo entendido que el número podría ser realmente más bajo de lo esperado para el universo primitivo.

— zibadawa timmy

@uhoh El estudio es un estudio de la función de luminosidad / masa de la galaxia en función del desplazamiento al rojo. La masa bariónica total del universo se conserva. La idea es que no eran muchos más pequeñas galaxias en el pasado de lo que vemos hoy en día.

— Rob Jeffries