Se a matéria escura dobra a luz, como sabemos que as coisas no céu estão onde pensamos que estão?

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Medimos o movimento, a posição e muitas outras coisas de um objeto no espaço por causa de sua luz e o que podemos medir com ele. Mas até onde eu sei, deveria haver uma enorme quantidade de matéria escura no espaço, cuja massa e tamanho não sabemos, e porque ela tem massa, tem gravidade e pode curvar a luz.

Eu sei que a física pode levar em conta a gravidade das estrelas e coisas enormes no espaço, mas como elas podem ter certeza de qualquer uma de suas medidas (especialmente a posição) se não sabem como essa luz se desviou de uma linha reta?

Sebastian Araneda
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A análise da astrometria de Gaia precisa levar em consideração os efeitos das lentes do Sol, planetas e até os asteróides principais. Mas não a matéria escura, que provavelmente é razoavelmente homogênea em escalas locais, além do foco gravitacional causado pelo Sol.
Rob Jeffries

Respostas:

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A densidade de matéria escura local é bastante pequena, da ordem de (ver, por exemplo Bovy & Tremaine (2012) ). Isso significa que há aproximadamente 0,001 - 0,01 M de matéria escura por parsec cúbico - uma quantidade incrivelmente pequena. 1000 parsecs cúbicos conteriam cerca de uma massa solar de matéria escura - e esse é um cubo com 10 parsecs de comprimento em cada lado! Agora, a distribuição da matéria escura nas galáxias não é homogênea - segue, grosso modo, um perfil Navarro-Frenk-White , diminuindo a densidade do centro da galáxia - mas na escala de parsecs (e certamente no Sistema Solarρ1019 g/cm30.0010.01M), podemos considerar que possui uma densidade aproximadamente uniforme.

Em pequenas escalas, então, temos homogeneidade aproximada e baixa densidade. Isso significa que qualquer efeito de lente gravitacional da matéria escura deve ser extremamente baixo ou auto-cancelável, surgindo apenas de heterogeneidades que contêm grandes quantidades de matéria escura. No entanto, é improvável que tais grupos se formem apenas através da interação da matéria escura consigo mesma (se desconsiderarmos a hipótese MACHO , que, até onde eu sei, atualmente não é a favor).

Em escalas intergalácticas, no entanto, a matéria escura pode ter alguns efeitos. Lentes fracas são um fenômeno comumente observado em aglomerados de galáxias, que podem ter frações extremamente altas de matéria escura. Atualmente, existem várias técnicas usadas para modelar a distribuição de massa da galáxia de lentes (veja o método KSB + ) e reconstruir a imagem e a posição da galáxia original via deconvolução (veja Chantry & Magain ; um exemplo visual é fornecido aqui ). Porém, eu não estou muito familiarizado com nenhuma das técnicas, então não posso lhe dar uma boa visão geral.

1010M

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1010M
Uau, ótima resposta! Obrigado! Isso foi algo que eu estou pensando há algum tempo, vou verificar todos os links!
Sebastian Araneda
Eu fiz uma pergunta relacionada .
uhoh
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Existe um perfil do NFW, e eles não pediram a ninguém com sobrenome S para ser co-autor? uma oportunidade perdida.
Emilio Pisanty
@EmilioPisanty Eles poderiam ter perguntado a Sérsic, mas ele estava fazendo suas próprias coisas .
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