Los astrónomos que observan cúmulos de estrellas en nuestra galaxia han encontrado evidencia que desafía de manera controvertida las leyes de la gravedad de Newton y podría alterar nuestra comprensión del universo. El hallazgo desconcertante podría respaldar una idea controvertida que elimina por completo la materia oscura.
Los investigadores encontraron esta evidencia al observar cúmulos estelares abiertos, o grupos débilmente unidos de hasta unos pocos cientos de estrellas que se encuentran dentro de galaxias más grandes. Los cúmulos estelares abiertos tienen rastros de estrellas, conocidos como “colas de marea”, delante y detrás de ellos. Las observaciones de los investigadores indican que tales cúmulos tienen muchas más estrellas ubicadas en la dirección general de su viaje a través del espacio que rezagadas. Esto pone en duda la ley de gravitación universal de Newton, que sugiere que debería haber el mismo número de estrellas en ambas colas de marea.
“Es extremadamente significativo”, dijo a Live Science el astrofísico Pavel Kroupa de la Universidad de Bonn. “Hay un gran efecto”.
Kroupa es el autor principal de un estudio publicado el 26 de octubre en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society que argumenta que las observaciones son evidencia de la dinámica newtoniana modificada (MOND), una teoría alternativa de la gravedad a la ley de gravitación universal ampliamente aceptada de Newton. Esta distribución desigual de estrellas es notable, pero no lo suficientemente extrema como para que esté involucrada cualquier tipo de materia oscura, una sustancia invisible que se cree que ejerce una poderosa atracción gravitacional sobre la materia visible del universo, dijo Kroupa.
“Esto es básicamente un cambio de juego”, dijo. “Esto destruye todo el trabajo realizado sobre las galaxias y sobre la cosmología [que] asume la materia oscura y la gravedad newtoniana”.
¿Materia oscura?
La ley de gravitación universal de Issac Newton, publicada en 1687, establece que todas las partículas del universo se atraen entre sí con una fuerza proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia. Albert Einstein incorporó más tarde esta ley en su teoría de la relatividad general, que se publicó en 1915.
Pero Kroupa dijo que en la época de Newton y Einstein, los astrónomos ni siquiera sabían que existían las galaxias, por lo que se desarrolló MOND para actualizarlo con las observaciones. MOND, también conocida como dinámica milgromiana en honor al astrofísico Mordehai Milgrom, quien la desarrolló a principios de la década de 1980, argumenta que la dinámica newtoniana normal no se aplica a escalas muy grandes de galaxias y cúmulos galácticos, aunque la mayoría de los astrofísicos creen que sí.
La principal consecuencia de MOND es que la materia oscura no existe, una idea que la mayoría de los astrofísicos descartan, dijo Kroupa. “La mayoría de los científicos rechazan completamente a Mond”, dijo. “Muchos científicos serios no creen que Mond sea serio, por lo que no considerarían mirarlo”.
Cúmulos estelares
En su estudio, los autores informan observaciones de cinco de los cúmulos estelares abiertos más cercanos a la Tierra, incluidas las Hyades, un grupo aproximadamente esférico de cientos de estrellas que se encuentra a solo unos 150 años luz de nuestro sol. Los investigadores observaron que las estrellas se habían acumulado en la cola de marea principal en los cinco cúmulos, mientras que la mayor discrepancia con respecto a la dinámica newtoniana regular se observó en el cúmulo Hyades, donde hay mejores mediciones, dijo Kroupa. Las discrepancias observadas fortalecen el caso de MOND, pero no pueden ser el resultado de la acción invisible de la materia oscura.
En el caso de Hyades, “tendríamos que tener un grupo de materia oscura allí como 10 millones de masas solares” para explicar los resultados, dijo. “Pero simplemente no está en los datos”.
Los estudios futuros utilizarán datos más precisos sobre las posiciones de las estrellas de los nuevos telescopios espaciales, como el Gaia de la Agencia Espacial Europea, dijo. Sin embargo, debido a que MOND no es ampliamente aceptado por muchos científicos, los hallazgos del nuevo estudio son controvertidos. Sabine Hossenfelder, astrofísica del Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt, le dijo a Live Science en un correo electrónico que estaba complacida de ver a los investigadores trabajando en simulaciones gravitacionales de MOND.
Pero “como ellos mismos admiten el artículo, están usando un cálculo aproximado que necesita ser confirmado… [y] no han cuantificado qué tan grande es el desacuerdo con los datos”, dijo. “Así que creo que queda por ver qué tan bueno es este argumento”.
Fuente: Live Science.
