Analizan la rotación de las galaxias y la influencia de la masa del fotón
7/3/2019 de Johannes Gutenberg Universität / The Astrophysical Journal
Ilustración de la estructura espiral nuestra galaxia, la Vía Láctea. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
La rotación de las estrellas en galaxias como nuestra Vía Láctea es sorprendente. Las velocidades orbitales de las estrellas deberían decrecer al aumentar su distancia al centro de la galaxia, pero el hecho es que las estrellas que se encuentran en las regiones medias y exteriores de las galaxias tienen la misma velocidad de rotación. Esto puede deberse al efecto gravitatorio de materia que no podemos ver. Pero aunque los investigadores la han estado buscando durante décadas, la existencia de esta «materia oscura» todavía no ha sido probada de manera definitiva y todavía no sabemos de qué estaría hecha. Con esto en mente, los físicos Dmitri Ryutov, Dmitry Budker y Victor Flambaum han sugerido que la dinámica rotacional de las galaxias podría ser explicada por otros factores. Su hipótesis es que la responsable sería la masa de los fotones, que son las partículas de luz.
Los físicos en general atribuyen a Ryutov el haber establecido el límite superior de la masa del fotón. Y como esta masa, aunque no sea cero, es extremadamente pequeña, usualmente es ignorada cuando se analizan los procesos atómicos y nucleares. Pero incluso una masa muy diminuta del fotón podría, según estos investigadores, tener efectos sobre fenómenos astrofísicos de gran escala.
«El efecto hipotético que estamos investigando no es resultado de un aumento en la gravedad», explica Dmitry Budker. Este efecto puede producirse conjuntamente con la influencia asumida de la materia oscura. Puede incluso, bajo ciertas circunstancias, eliminar por completo la necesidad de invocar la materia oscura como factor al 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 al centro de la galaxia. «Asumiendo una cierta masa del fotón, mucho menor que el límite superior actual, podemos demostrar que esta masa sería suficiente para generar fuerzas adicionales en una galaxia y que las fuerzas serían suficientemente grandes para explicar las curvas de rotación», comenta Budker.
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