Se a matéria escura tem gravidade como a matéria normal, isso significa que também pode formar planetas, sistemas solares e assim por diante? Qualquer resposta será apreciada.
gravity
dark-matter
mass
planet
Vaso Dodevski
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Respostas:
Planetas e estrelas, não. Aglomerados globulares e galáxias, sim.
Pequenas escalas
Para condensar em objetos relativamente compactos como planetas, estrelas e até mesmo as nuvens mais difusas que formam estrelas, as partículas precisam ser capazes de dissipar sua energia. Se eles não fizerem isso, suas velocidades os proibirão de formar qualquer coisa.
Partículas "normais", ou seja, átomos, fazem isso colidindo. Quando os átomos colidem, eles ficam excitados e, quando excitam, emitem radiação que sai do sistema, transportando energia. Dessa maneira, um conjunto de partículas pode relaxar em um sistema menos energético, eventualmente condensando-se em uma estrela. Além disso, as colisões fazem com que partículas mais energéticas doem energia para as menos energéticas, fazendo com que o conjunto alcance o equilíbrio termodinâmico , ou seja, todas as partículas têm a mesma energia em média.
A matéria escura é, por definição, incapaz de colidir e irradiar e, portanto, em escalas tão pequenas como estrelas e planetas, partículas que entram em um poço potencial com uma determinada energia manterão essa energia. Assim, eles acelerarão em direção ao centro, desacelerarão após a aproximação mais próxima ao centro e, finalmente, deixarão o sistema com a mesma energia de antes (se não houvesse ligação inicial). Isso torna impossível a matéria sem colisão formar objetos tão pequenos.
Balanças grandes
Na escala de galáxias, no entanto, vários mecanismos de relaxamento permitem que a matéria escura forme estrutura. Esta é a razão pela qual nas simulações puras do corpo N do Universo, como a Simulação do Milênio , você verá galáxias. Os tamanhos dessas estruturas dependem da resolução, mas são medidos em milhões de massas solares.
Os mecanismos de relaxamento incluem:
Mistura de fasesÉ como os braços de uma galáxia terminando, mas no espaço de fase e não no espaço real.
Mistura caóticaIsso acontece quando as partículas chegam tão perto que suas trajetórias divergem exponencialmente.
Relaxamento violentoΦ Φ
Amortecimento do LandauVocê pode ler mais sobre esses mecanismos em Mo, Bosch e Galaxy Formation and Evolution , da White .
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