Si la materia oscura dobla la luz, ¿cómo sabemos que las cosas en el cielo están donde creemos que están?

Medimos el movimiento, la posición y muchas otras cosas de un objeto en el espacio debido a su luz y lo que podemos medir con él. Pero hasta donde yo sé, se supone que hay una GRAN cantidad de materia oscura en el espacio cuya masa y tamaño no conocemos, y debido a que tiene masa, tiene gravedad y puede doblar la luz.

Sé que la física puede tener en cuenta la gravedad de las estrellas y las cosas enormes en el espacio, pero ¿cómo pueden estar seguros de alguna de sus mediciones (especialmente la posición) si no saben cómo esa luz se ha desviado de una línea recta?

La densidad local de la materia oscura es en realidad bastante pequeña, del orden de (véase, por ejemplo, Bovy y Tremaine (2012) ). Esto significa que hay aproximadamente 0.001 - 0.01 M ⊙ de materia oscura por parsec cúbico, una cantidad asombrosamente pequeña. 1000 parsecs cúbicos contendrían aproximadamente una masa solar de materia oscura, ¡y ese es un cubo de 10 parsecs de longitud en cada lado! Ahora, la distribución de la materia oscura en las galaxias no es homogénea; sigue, más o menos, un perfil de Navarro-Frenk-White , que disminuye en densidad desde el centro de la galaxia, pero en la escala de los parsecs (y ciertamente en el Sistema Solar$\rho\sim10^{-19}\text{ g/cm}^3$$0.001$$0.01M_{\odot}$), podemos considerar que tiene una densidad más o menos uniforme.

En escalas pequeñas, entonces, tenemos una homogeneidad aproximada y baja densidad. Esto significa que cualquier efecto de lente gravitacional de la materia oscura debe ser extremadamente bajo o auto cancelable, surgiendo solo de inhomogeneidades que contienen grandes grupos de materia oscura. Sin embargo, es improbable que tales grupos se formen únicamente a través de la interacción de la materia oscura consigo misma (si descontamos la hipótesis de MACHO , que, hasta donde yo sé, actualmente no es favorecida).

En escalas intergalácticas, sin embargo, la materia oscura puede tener algunos efectos. La lente débil es un fenómeno comúnmente observado en los cúmulos de galaxias, que pueden tener fracciones extremadamente altas de materia oscura. Actualmente, se utilizan varias técnicas para modelar la distribución de masa de la galaxia de lentes (ver el método KSB + ) y para reconstruir la imagen y la posición de la galaxia original por desconvolución (ver Chantry y Magain ; aquí se da un ejemplo visual ). Sin embargo, no estoy muy familiarizado con ninguna de las técnicas, así que no puedo darle una buena visión general.

$\sim10^{10}M_{\odot}$