La rotación de las estrellas en galaxias como nuestra Vía Láctea es desconcertante. Las velocidades orbitales de las estrellas deberían disminuir con su distancia desde el centro de la galaxia, pero de hecho las estrellas en las regiones media y externa de las galaxias tienen la misma velocidad de rotaciónEsto puede deberse al efecto gravitacional de la materia que no podemos ver. Pero aunque los investigadores lo han estado buscando durante décadas, la existencia de tal 'materia oscura' aún no se ha probado definitivamente y todavía no sabemos quépodría estar hecho. Teniendo esto en cuenta, los físicos Dmitri Ryutov, Dmitry Budker y Victor Flambaum han sugerido que la dinámica de rotación de las galaxias podría explicarse por otros factores. Ellos plantean la hipótesis de que la masa de fotones, que son partículas de luz, podría ser responsable
El profesor Dmitri Ryutov, quien recientemente se retiró del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, EE. UU., Es un experto en física del plasma. Recibió el Premio Maxwell 2017 de la Sociedad Física Americana APS de Física del Plasma por sus logros en el campo.Los físicos generalmente atribuyen a Ryutov el establecimiento del límite superior para la masa del fotón. Como esta masa, incluso si no es cero, es extremadamente pequeña, generalmente se ignora al analizar los procesos atómicos y nucleares. Pero incluso una masa diminuta del fotón que desaparecede acuerdo con la propuesta de colaboración de los científicos, podría tener un efecto sobre los fenómenos astrofísicos a gran escala.
Mientras visitaba la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia JGU, Ryutov, su profesor anfitrión Dmitry Budker del Instituto Helmholtz de Mainz HIM, y el profesor Victor Flambaum, miembro de la Facultad de Investigación Gutenberg de la Universidad de Mainz, decidieron examinar más de cercala idea. Estaban interesados en cómo la masa infinitamente pequeña del fotón podría tener un efecto en las galaxias masivas. El mecanismo en el núcleo de la suposición de los físicos es una consecuencia de lo que se conoce como ecuaciones de Maxwell-Proca.fuerzas centrípetas que se generarán como resultado de las tensiones electromagnéticas en una galaxia.
¿Son los efectos tan fuertes como los ejercidos por la materia oscura?
"El efecto hipotético que estamos investigando no es el resultado del aumento de la gravedad", explicó Dmitry Budker. Este efecto puede ocurrir simultáneamente con la supuesta influencia de la materia oscura. Incluso, en ciertas circunstancias, puede incluso eliminar por completo la necesidad deevocan la materia oscura como un factor a la hora de explicar las curvas de rotación. Las curvas de rotación expresan la relación entre las velocidades orbitales de las estrellas en una galaxia y su distancia radial desde el centro de la galaxia ". Al asumir una cierta masa de fotones, mucho más pequeña que la corrientelímite superior, podemos mostrar que esta masa sería suficiente para generar fuerzas adicionales en una galaxia y que estas fuerzas serían lo suficientemente grandes como para explicar las curvas de rotación ", dijo Budker." Esta conclusión es extremadamente emocionante ".
Los físicos incluso se aventuraron un paso más allá. Analizaron cómo se forman los protostars y descubrieron que su hipótesis tiene otras implicaciones. Predice que las estrellas longevas, relativamente livianas, como nuestro sol, tendrían órbitas altamente elípticas ". Observaciones realesclaramente no está de acuerdo con esta predicción, lo que significa que nuestra teoría no puede explicarlo todo. "Los efectos de la fuerza Proca solo pueden ser responsables de algunas de las anomalías en las curvas de rotación". Actualmente no consideramos que la masa de fotones sea lasolución al problema de la curva de rotación. Pero podría ser parte de la solución ", concluyó Budker." Sin embargo, debemos mantener una mente abierta mientras no sepamos realmente qué es la materia oscura ".
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Materiales proporcionados por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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