Por primera vez, Investigadores de las universidades de Bonn y Estrasburgo han simulado la formación de galaxias en un universo sin materia oscura. Para replicar este proceso en la computadora, en cambio, han modificado las leyes de la gravedad de Newton. Las galaxias que se crearon en los cálculos de la computadora son similares a las que vemos hoy en día. Según los científicos, sus suposiciones podrían resolver muchos misterios de la cosmología moderna. Los resultados se publican en el Diario astrofísico .

Los cosmólogos de hoy asumen que la materia no se distribuyó de manera completamente uniforme después del Big Bang. Los lugares más densos atrajeron más materia de su entorno debido a sus fuerzas gravitacionales más fuertes. A lo largo de varios miles de millones de años, estas acumulaciones de gas eventualmente formaron las galaxias que vemos hoy.

Un ingrediente importante de esta teoría es la llamada materia oscura. Por un lado, se dice que es responsable de la distribución desigual inicial que llevó a la aglomeración de las nubes de gas. También explica algunas observaciones desconcertantes. Por ejemplo, las estrellas de las galaxias en rotación a menudo se mueven tan rápido que deberían ser expulsadas. Parece que hay una fuente adicional de gravedad en las galaxias que evita esto, una especie de "masilla de estrellas" que no se puede ver con telescopios:la materia oscura.

Sin embargo, todavía no hay prueba directa de su existencia. "Quizás las fuerzas gravitacionales en sí mismas simplemente se comportan de manera diferente a lo que se pensaba anteriormente, "explica el Prof. Dr. Pavel Kroupa del Instituto Helmholtz de Radiación y Física Nuclear de la Universidad de Bonn y del Instituto Astronómico de la Universidad Charles en Praga. Esta teoría lleva la abreviatura MOND (MOdified Newtonian Dynamics); fue descubierta por el israelí el físico Prof. Dr. Mordehai Milgrom. Según la teoría, la atracción entre dos masas obedece a las leyes de Newton sólo hasta cierto punto. En aceleraciones muy bajas, como es el caso de las galaxias, se vuelve considerablemente más fuerte. Esta es la razón por la que las galaxias no se rompen como resultado de su velocidad de rotación.

Resultados cercanos a la realidad

"En cooperación con el Dr. Benoit Famaey en Estrasburgo, ahora hemos simulado por primera vez si las galaxias se formarían en un universo MOND y, de ser así, cuáles, ", dice el estudiante de doctorado de Kroupa, Nils Wittenburg. Para hacer esto, usó un programa de computadora para cálculos gravitacionales complejos que fue desarrollado en el grupo de Kroupa. Porque con MOND, la atracción de un cuerpo depende no solo de su propia masa, sino también sobre si hay otros objetos en sus proximidades.

Luego, los científicos utilizaron este software para simular la formación de estrellas y galaxias, a partir de una nube de gas varios cientos de miles de años después del Big Bang. "En muchos aspectos, Nuestros resultados se acercan notablemente a lo que observamos con los telescopios. "explica Kroupa. Por ejemplo, la distribución y la velocidad de las estrellas en las galaxias generadas por computadora siguen el mismo patrón que se puede ver en el cielo nocturno. "Es más, nuestra simulación resultó principalmente en la formación de galaxias de disco giratorio como la Vía Láctea y casi todas las demás galaxias grandes que conocemos, "dice el científico." Simulaciones de materia oscura, por otra parte, crean predominantemente galaxias sin discos de materia distintos, una discrepancia con las observaciones que es difícil de explicar ".

Los cálculos basados ​​en la existencia de materia oscura también son muy sensibles a cambios en ciertos parámetros, como la frecuencia de las supernovas y su efecto sobre la distribución de la materia en las galaxias. En la simulación MOND, sin embargo, estos factores apenas influyeron.

Sin embargo, los resultados recientemente publicados de Bonn, Praga y Estrasburgo no se corresponden con la realidad en todos los puntos. "Nuestra simulación es solo un primer paso, "enfatiza Kroupa. Por ejemplo, los científicos hasta ahora solo han hecho suposiciones muy simples sobre la distribución original de la materia y las condiciones en el universo joven. "Ahora tenemos que repetir los cálculos e incluir factores de influencia más complejos. Entonces veremos si la teoría MOND realmente explica la realidad".