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| El estudio sugiere que los defectos topológicos, y no la materia oscura, son los responsables de la curvatura gravitatoria en las galaxias. (Imagen representativa). Hassaan Here/Unsplash |
El Dr. Richard Lieu, de la Universidad de Alabama en Huntsville, ha propuesto una nueva teoría que explica la gravedad sin necesidad de materia oscura. Sostiene que la gravedad puede existir sin masa, lo que podría poner en tela de juicio la concepción actual de la materia oscura.
La investigación del Dr. Lieu se centra en la búsqueda de soluciones alternativas a las ecuaciones de la relatividad general. Sugiere que la gravedad adicional necesaria para mantener unidas las galaxias y los cúmulos podría proceder de estructuras en forma de concha conocidas como defectos topológicos, que probablemente se formaron durante un cambio significativo en el estado de la materia en el universo primitivo.
En resumen, en lugar de necesitar materia oscura para explicar la gravedad extra, la teoría del Dr. Lieu propone que esta gravedad podría proceder de estas estructuras cósmicas creadas durante la formación del universo.
Lieu afirma: "Actualmente no está claro qué forma precisa de transición de fase en el universo podría dar lugar a defectos topológicos de este tipo. Los efectos topológicos son regiones muy compactas del espacio con una densidad muy alta de materia, normalmente en forma de estructuras lineales conocidas como cuerdas cósmicas. Sin embargo, también son posibles estructuras bidimensionales como las conchas esféricas".
"Las cáscaras de mi artículo consisten en una fina capa interior de masa positiva y una fina capa exterior de masa negativa; la masa total de ambas capas -que es todo lo que se podría medir, en cuanto a masa- es exactamente cero, pero cuando una estrella yace sobre esta cáscara experimenta una gran fuerza gravitatoria que tira de ella hacia el centro de la cáscara."
La fuerza gravitatoria afecta al tejido del espacio-tiempo, permitiendo que los objetos interactúen independientemente de su masa. Por ejemplo, se sabe que los fotones sin masa (partículas de luz) se ven influidos por la gravedad de los objetos astronómicos.
El Dr. Lieu explica que la luz puede curvarse alrededor de las conchas concéntricas de una galaxia o cúmulo, lo que provoca que se desvíe ligeramente hacia el interior al pasar por cada concha. El efecto acumulativo de pasar a través de muchas conchas produce una desviación mensurable que puede imitar los efectos gravitatorios típicamente atribuidos a la materia oscura. Esto es similar a cómo medimos la fuerza de la gravedad basándonos en las órbitas de las estrellas.
El Dr. Lieu sostiene que estos caparazones pueden carecer de masa, lo que significa que quizá no necesitemos seguir buscando materia oscura para explicar los efectos gravitatorios que observamos.
En futuras investigaciones se estudiará cómo se forman las galaxias o los cúmulos a partir de estas envolturas y cómo evolucionan estas estructuras con el tiempo.
Lieu concluye: "Este artículo no pretende abordar el problema de la formación de estructuras. Un punto controvertido es si las envolturas eran inicialmente planos o incluso cuerdas rectas, pero el momento angular las enrolla. También está la cuestión de cómo confirmar o refutar las cáscaras propuestas mediante observaciones específicas."
"Por supuesto, la disponibilidad de una segunda solución, aunque sea muy sugestiva, no basta por sí misma para desacreditar la hipótesis de la materia oscura -como mucho podría ser un interesante ejercicio matemático-. Pero es la primera prueba de que la gravedad puede existir sin masa".
Fuentes, créditos y referencias:
Richard Lieu. The binding of cosmological structures by massless topological defects. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. DOI: 10.1093/mnras/stae1258