Publicado 17/12/2020 10:42CET

La 'gravedad modificada' desafía la teoría de la materia oscura

Galaxia espiral NGC 4414
Galaxia espiral NGC 4414 - NASA

   MADRID, 17 Dic. (EUROPA PRESS) -

   Nueva astrofísica sostiene que una idea rival de la hipótesis de la materia oscura predice con mayor precisión un fenómeno galáctico que parece desafiar las reglas clásicas de la gravedad.

   Esto es significativo, dicen los astrofísicos del nuevo estudio, publicado en Astrophysical Journal, porque establece además la hipótesis, llamada dinámica newtoniana modificada (MOND), o "gravedad modificada", como una explicación viable para un dilema cosmológico: que las galaxias parecen contradecir las reglas de la gravedad aceptadas desde hace mucho tiempo y que se remontan a Sir Isaac Newton a finales del siglo XVII.

   El misterio: durante décadas, hemos medido más atracción gravitacional en el espacio de la que pensamos que deberíamos tener: que no hay suficiente materia visible o conocida para explicarlo todo.

   Entonces, los defensores de la materia oscura teorizan que la mayor parte del universo conocido está hecho de material que no interactúa con la luz, lo que lo hace invisible e indetectable, pero que este material explica gran parte de la atracción gravitacional entre las galaxias. Ha sido la teoría predominante durante casi 50 años.

   La teoría MOND, una contraexplicación introducida por el físico Mordehai Milgrom del Instituto Weizmann (Israel) a principios de la década de 1980, dice que esta atracción gravitacional existe porque las reglas de la gravedad están ligeramente alteradas.

   En lugar de atribuir el exceso de atracción gravitacional a una materia oscura invisible e indetectable, MOND sugiere que la gravedad a bajas aceleraciones es más fuerte de lo que predeciría una comprensión newtoniana pura.

   Además, MOND hizo una predicción audaz: los movimientos internos de un objeto en el cosmos no solo deberían depender de la masa del objeto en sí, sino también de la atracción gravitacional de todas las demás masas del universo, llamado "efecto de campo externo"(EFE).

   Milgrom dijo que los hallazgos, si se confirman de manera contundente, serían "la prueba irrefutable de que las galaxias se rigen por dinámicas modificadas en lugar de obedecer las leyes de Newton y de la relatividad general".

   Stacy McGaugh, catedrática de Astronomia en la Universidad de Case Western y sus colaboradores, liderados por Kyu-Hyun Chae, de la Universidad de Sejong en Corea del Sur, dicen haber detectado este EFE en más de 150 galaxias estudiadas. Sus hallazgos se publicaron recientemente en The Astrophysical Journal.

   "El efecto de campo externo es una firma única de MOND que no ocurre en la gravedad de Newton-Einstein", dijo McGaugh. "Esto no tiene analogía en la teoría convencional con la materia oscura".

   El equipo de seis astrofísicos y astrónomos incluye al autor principal Chae y otros colaboradores del Reino Unido, Italia y Estados Unidos.

   "He estado trabajando bajo la hipótesis de que existe materia oscura, por lo que este resultado realmente me sorprendió", dijo Chae. "Inicialmente, era reacio a interpretar nuestros propios resultados a favor de MOND. Pero ahora no puedo negar el hecho de que los resultados, tal como están, apoyan claramente a MOND más que a la hipótesis de la materia oscura".

   El grupo analizó 153 curvas de rotación de disco de galaxias como parte de su estudio.

   Los científicos dijeron que dedujeron el EFE al observar que las galaxias en campos externos fuertes se ralentizaron (o exhibieron curvas de rotación decrecientes) con más frecuencia que las galaxias en campos externos más débiles, como predijo MOND solo.

   Lelli dijo que al principio se mostró escéptico por los resultados "porque se espera que el efecto de campo externo en las curvas de rotación sea muy pequeño. Pasamos meses verificando varias sistemáticas. Al final, quedó claro que teníamos una detección sólida y real".

   McGaugh dijo que el escepticismo es parte del proceso científico y comprende la renuencia de muchos científicos a considerar la MOND como una posibilidad.

   "Vengo del mismo lugar que los de la comunidad de materia oscura", dijo. "Duele pensar que podríamos estar tan equivocados. Pero Milgrom predijo esto hace más de 30 años con MOND. Ninguna otra teoría anticipó el comportamiento observado".