• Un nuevo estudio del departamento de Álgebra, Geometría y Topología de la Universidad Complutense de Madrid explica el comportamiento de las galaxias sin necesidad de materiales invisibles.

 

• La expansión del universo se entendería igualmente sin dicha sustancia, todavía no detectada con métodos directos.

 

• El universo tendría una curvatura que logra compatibilizar la segunda ley de Newton con las galaxias y la Relatividad General.

 

^{Galaxias observadas por el Telescopio Espaciail James Webb (JWST) de la NASA. Crédito: NASA, ESA, CSA, Simon Lilly (ETH Zürich), Daichi Kashino (Nagoya University), Jorryt Matthee (ETH Zürich), Christina Eilers (MIT), Rob Simcoe (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari Mackenzie (ETH Zürich).}

 

Madrid, 20 de octubre de 2023.- Una investigación del departamento de Álgebra, Geometría y Topología de la Universidad Complutense de Madrid sugiere que los extremos de las espirales galácticas se mueven siguiendo una aceleración ficticia similar a la fuerza de Coriolis, sin que sea necesaria la existencia de 'materia oscura’.

La "materia oscura" es el nombre que recibe una hipotética sustancia, presente en las galaxias, que no interacciona con ningún tipo de luz y por lo tanto sería invisible para nuestros telescopios. El modelo actual del universo afirma que 70 de cada 100 constituyentes corresponden a otra magnitud invisible, la conocida como "energía oscura". De las 30 unidades restantes, sólo 3 serían materiales visibles y el 27 forman la llamada "materia oscura".

El artículo publicado hoy en la revista "Classical and Quantum Gravity" apunta que las cantidades oscuras pueden ser reemplazadas por un modelo puramente geométrico. Esta conclusión se suma a la de otro reciente trabajo que el mismo autor principal, el profesor Robert Monjo, publicó en la misma revista. El estudio anterior mostró que la expansión del universo puede explicarse sin la necesidad de "magnitudes oscuras" y ya adelantó que algo similar podría ocurrir con el comportamiento de las galaxias. Unos meses después, el segundo estudio de Monjo confirma su hipótesis: "Las galaxias se comportan como las grandes borrascas planetarias, que se ven impulsadas en gran parte por la aceleración ficticia que aparece cuando cambiamos de sistema de referencia".

Para lograr modelizar adecuadamente las órbitas de las galaxias, Monjo define "una fuerza centrífuga dada por la curvatura del universo, y otra que procede de proyectar las coordenadas". Cómo resultado, dice, "se obtiene una segunda ley de Newton ligeramente modificada para las escalas de aceleraciones muy pequeñas", es decir los lugares más alejados de las galaxias. La novedad de este modelo es que sería simultáneamente compatible con la teoría de la Relatividad General de Albert Einstein (1916) y el modelo propuesto por Mordehai Milgrom (1981), que explica igualmente el comportamiento de las galaxias.

Estudios anteriores apuntaban a que la "energía oscura" también podría ser ficticia

Para Monjo y su colega, el profesor Campoamor-Stursberg, la aceleración del universo se interpretaría como un efecto de distorsión geométrica ligado a que los observadores se mueven con la expansión. "Observaciones puramente geométricas como la «escalera cósmica de distancias» muestran", según los autores, que "la expansión del universo no es como la observada en el fondo cósmico de microondas". Esta diferencia, explican, implica una incompatibilidad estadística conocida en cosmología como "tensión de Hubble", relacionada con el parámetro de expansión del Universo, cuyo nombre fue acuñado en honor del astrónomo Edwin Hubble, que detalló la tasa de expansión hace un siglo.

Para demostrar su hipótesis, el estudio analizó su compatibilidad con la teoría estándar, prediciendo una "energía oscura aparente" del 70%, es decir, "muy similar a la presumiblemente observada en el fondo cósmico de microondas". La diferencia con el modelo estándar sería que este valor sería constante. Actualmente, todas las pistas y alternativas a la materia y energía oscuras son objeto de una profunda revisión en la comunidad científica. Si se confirman los hallazgos, pronto podría comenzar una nueva era de la cosmología moderna.

 

^{Trabajos originales:}

^{Monjo R. (2023) Galaxy rotation curve in hyperconical universes: a natural relativistic MOND. Classical and Quantum Gravity 40, DOI: 10.1088/1361-6382/ad0422}

^{Monjo, R., Campoamor-Stursberg R. (2023). Geometric perspective for explaining Hubble tension: theoretical and observational aspects. Classical and Quantum Gravity 40, 195006. DOI: 10.1088/1361-6382/aceacc}