María José T. Molina

Teoría de Equivalencia Global

ASTROFÍSICA Y COSMOLOGÍA GLOBAL

Antimateria, materia oscura y rotación de las galaxias

Las hipótesis de materia oscura y de la expansión del universo pueden explicar la rotación de las galaxias. La materia oscura se detecta por el efecto lentes gravitacionales de estrellas y galaxias.

 

1.d) Astronomía y otros fenómenos del espacio exterior

En el ámbito de estudio de la Astronomía, además de los procesos tratados en las páginas anteriores denominados de contracción y expansión del espacio existen otros fenómenos físicos con grandes repercusiones en la configuración del universo.

Dos de los fenómenos observados en el espacio exterior por la Astronomía no tratados hasta ahora son la igual velocidad de giro de las estrellas en algunas galaxias y el efecto de lentes gravitacionales, que solo se pueden explicar con una gran cantidad de masa, pero que no se ha podido detectar directamente todavía.

Por ello, tanto en un caso como en otro, se habla de la posible existencia de materia oscura.

Siguiendo a Wikipedia, existen dos teorías principales respecto al giro de las estrellas, la de gravedad mínima, Dinámica Newtoniana Modificada o MOND (Modified Newtonian Dynamics) y la que propugna la existencia de masa física en el espacio exterior con características peculiares y desconocidas, la materia oscura.

También en este caso, el modelo de la Astrofísica Global, parte de la Teoría de la Equivalencia Global, intenta aportar ideas nuevas para explicar la materia oscura del universo y el extraño comportamiento observado por la Astronomía de las estrellas alejadas en el giro de las galaxias.

Conviene tener presente que la Astrofísica es una ciencia muy imaginativa no solo en la interpretación de las observaciones sino también por las limitaciones de las propias observaciones de la Astronomía.

Es más, la Astrofísica Moderna sigue con sus dudas metafísicas, pues por un lado, sigue hablando de la Teoría de la Relatividad General de Einstein y, por otro, parece claro que el vacío no está vacío y que existe algo con propiedades mecánicas.

Además del efecto de lentes gravitacionales sin masa que lo provoque y el problema de la rotación de las estrellas en las galaxias vamos a examinar brevemente el tema de la antimateria, por estar relacionado con la materia oscura.

 

1.d.1. La antimateria

A lo largo de este libro en línea se ha comentado en distintas ocasiones la existencia de dos tipos de energía electromagnética y de masa física en función del giro transversal que tengan.

En el espacio euclídeo tridimensional, como el propugnado por la Física Global o Glóbica (Globics), sólo pueden existir dos tipos de giro en la dirección de propagación de una onda transversal. En consecuencia la energía electromagnética será dextrógira o levógira.

Cohete de antimateria
NASA (Imagen de dominio público)  NASA-Cohete de antimateria

De igual manera, con la definición de masa física de la Mecánica Global existirán dos tipos de masa, materia y antimateria, una formada por la confluencia de la energía electromagnética dextrógira y la otra por la levógira. La masa normal en nuestra galaxia se denomina materia y la de giro contrario antimateria.

Como era de esperar la vida media de la antimateria creada en nuestro planeta es muy corta, puesto que al estar rodeada de tensión electromagnética contraria es muy inestable.

Además solo se ha conseguido crear partículas de antimateria subatómicas y antiátomos de hidrógeno y de helio. Según Wikipedia el átomo más grande que se ha conseguido de antimateria es el de helio antiprotónico y sólo duró 15 millonésimas de segundo.

El mantenimiento de las partículas de antimateria resulta muy caro, pues han de estar confinadas en campos electromagnéticos muy fuertes de spin adecuado. No obstante, un protón de antimateria debidamente aislado de la materia normal debería ser igual de estable que un protón normal.

Como se puede observar, toda la descripción de la antimateria se ajusta perfectamente a la concepción de la masa de la Mecánica Global.

NOTICIAS DE FÍSICA

"Antimateria de antigalaxias desde una nave espacial.

La mitad de las galaxias lejanas pueden estar hechas de antimateria, una sustancia análoga a la materia pero que se aniquila al contacto con ella. En teoría, la existencia de antigalaxias -conjuntos de antiestrellas y antiplanetas- es posible y no se distinguirían visualmente de las galaxias normales, como la Vía Láctea.".

El País 24-05-1995

Si partimos de una hipotética situación inicial del universo sin ninguna torsión electromagnética ni ningún tipo de materia o antimateria, cualquier giro o torsión de la estructura reticular de la materia produciría ondas electromagnética dextrógiras en un sentido y levógiras en el sentido contrario dentro de una misma dirección.

Al igual que no existen los monopolos magnéticos, yo diría que, por los mecanismos que crean la masa y por la Ley de los Grandes Números, debería existir la misma cantidad de materia oscura que de materia normal o visible para nosotros en el conjunto del universo, salvo que exista una asimetría fundamental a nivel de propiedades elásticas de los filamentos de la globina.

Últimamente se habla de la existencia de monopolos magnéticos, pero no deja de ser una forma de hablar, puesto que el polo ausente estará presente pero en un nivel inferior, es decir, su magnetismo estará disipado directamente en la globina sin llegar a ser aparente para la tecnología actual.

En unas regiones del espacio exterior predominará la materia y en otras la antimateria.

 

1.d.2. Efecto de lentes gravitacionales sin masa aparente

El efecto de lentes gravitacionales de grandes masas se analiza con cierto detalle en el libro en línea de la Dinámica Global. La curvatura de la luz se produce por la energía potencial y es explicada por el efecto Merlín, que duplica el efecto de la Ley de la Gravitación Universal de Newton para el caso de la energía.

Anillo de materia oscura
Cúmulo de galaxias Cl 0024+17
NASA-Hubble
(Imagen de dominio público)
  NASA-Anillo de materia oscura

La materia oscura se ha detectado de forma indirecta por los efectos de su interacción gravitatoria sobre la trayectoria de la luz.

Como la masa necesaria para producir dicho efecto no es visible existen opiniones de que esté formada por antimateria en lugar de materia normal.

Conviene recordar que hay un problema terminológico entre materia y masa. Si antes la materia normal estaba hecha o constituida de masa, ahora, la masa es la que está constituida de materia reticular o globina.

Desde el punto de vista de la Astrofísica Global la citada propuesta puede tener sentido por las siguientes consideraciones.

  • Masa oscura formada por antimateria.

    Lo importante aquí es resaltar que la curvatura de la luz se producirá igualmente con grandes masas de materia o de antimateria. El campo de gravedad es independiente de la naturaleza dextrógira o levógira de la masa y, por lo tanto, producirá el mismo efecto de lentes gravitacionales o curvatura de la luz en ambos casos.

    Cuando dos partículas fundamentales de naturaleza espacial opuesta, dextrógira y levógira respectivamente, son también partículas saltarinas o inestables y se encuentran, se aniquilan mutuamente, produciendo otras partículas y fotones en función de su distinta energía. Se trata de partículas fundamentales de antimateria o antipartículas por su forma de reaccionar con las partículas consideradas normales.

    Si una estrellas o grupo de estrellas son dextrógiras en su origen o formación, también emitirán radiación electromagnética dextrógira en su destrucción.

    NOTICIAS DE FÍSICA

    "Los microagujeros negros son inofensivos - LHC.

    Una de esas partículas supersimétricas tiene un atractivo teórico especial porque es el mejor candidato teórico para constituir la misteriosa materia oscura del universo".

    El País 11-09-2008

    Ahora bien, imaginemos que un fotón dextrógiro viaja hasta una estrella, grupo de estrellas o galaxia levógira, en la cual las estrellas emiten fotones levógiros; podría ocurrir que los fotones se anulen antes de alcanzar la otra estrella y contribuyan a los fenómenos de alargamiento gravitatorio o expansión del universo en la medida de no favorecer la formación de masa o contracción del espacio exterior.

    También es de suponer que en la medida en que disminuya el campo magnético, los filamentos de la globina tendrán menos torsión y, por lo tanto, se produzca un efecto de estiramiento o desencogimiento de la globina.

    Sin embargo la aniquilación de los fotones no está clara si tenemos en cuenta que las ondas electromagnéticas siguen su camino después de producirse el fenómeno de interferencia.

    Pero siguiendo con la anulación de los fotones dextrógiros con los levógiros, si se anulan lo que ocurre es que desaparecen, dejan de existir como tales ondas electromagnéticas y, por consiguiente, dejan de verse o percibirse; sólo se podrían imaginar con un microscopio hintuitológico. Dicho de otra forma, la luz de las estrellas de naturaleza espacial distinta a la nuestra no la podremos ver directamente con ningún instrumento; en consecuencia dichas estrellas constituyen lo que se denomina materia oscura.

    • Experimento físico casero.

      Dos personas sujetan una cuerda más o menos rígida en sus extremos con una mano mirándose una a otra. Si una persona gira la cuerda hacia la derecha la otra lo notará en su mano.

      Ahora bien, si una gira la barra hacia su derecha y la otra hacia la izquierda, ninguna de ellas notará el giro de la otra persona.

    El fenómeno de anulación mutua de las ondas de luz y fotones en general se puede definir como la interacción oscura, pues resultaría en una ocultación de aproximadamente la mitad de la materia existente en el universo.

    En definitiva la materia oscura serían zonas del universo donde la materia normal será nuestra antimateria y viceversa.

    Si la antimateria viene referida normalmente a partículas elementales, la materia oscura serán esas grandes concentraciones de partículas, como los agujeros negros y estrellas, pero de naturaleza opuesta a la materia normal, se denominarían antiagujeros negros y antiestrellas. Por supuesto, también existirán planetas de antimateria.

Sin embargo existen otras opciones que podrían explicar este extraño fenómeno del espacio exterior. Por ejemplo, el efecto de lentes gravitacionales podría estar causado por la existencia de muchos agujeros negros, que no solo incrementaría la gravedad sino que también podrían provocar directamente la contracción de la globina.

Puestos a especular, el efecto de lentes gravitacionales podría ser simplemente el resultado de variaciones en la tensión longitudinal de la globina, variaciones de su configuración espacial en grandes escalas o incluso de fenómenos de arrastre de la luz por desplazamientos de la globina.

Recientemente se está investigando si la materia oscura puede ser la causante de los electrones y positrones de alta energía detectados por el Fermi Gamma-ray Space Telescope y el satélite europeo PAMELA, y cuyo origen no debería ser muy lejano.

 

1.d.3. Rotación de las galaxias.

La igual velocidad de rotación de las galaxias o la misma velocidad angular de las estrellas alejadas en algunas galaxias se explica, como opción más probable, por la presencia de masa que no se ha podido detectar directamente; por ello, a dicha masa la Astrofísica la denomina materia oscura.

El fenómeno natural citado sobre la rotación de las galaxias se intenta explicar de forma alternativa con un mínimo de intensidad del campo gravitatorio.

Por su parte, la Mecánica Global propone una posible solución dentro de su modelo físico sobre Astrofísica para explicar las observaciones de la Astronomía basada en contracción y expansión de la estructura reticular de la materia o globina.

A continuación se profundiza en cada uno de los modelos o teorías relacionadas con la rotación de las galaxias.

  • Gravedad mínima.

    Existe una propuesta de gravedad modificada denominada MOND (Modified Newtonian dynamics) de Mordehai Milgrom de 1981 sobre modificación de la Segunda Ley de Newton o Ley Fundamental de la Dinámica (Wikipedia)

    La crítica más importante que se hace a la propuesta de gravedad modificada MOND es la de ser una teoría ad hoc. Otra crítica importante sería la de limitarse a una modificación matemática de la Segunda Ley de Newton sin darle una justificación física.

  • Materia oscura y rotación de las galaxias.

    En principio, sin el mínimo gravitatorio sería necesaria la existencia de gran cantidad de materia oscura para mantener la velocidad angular de las estrellas alejadas en las galaxias espirales. Según Wikipedia la materia oscura llegaría al 90% del total de la materia en la mayoría de las galaxias.

    Parece que además de gran cantidad de materia oscura, haría falta una distribución extraña de la misma para conseguir la rotación uniforme de la galaxia entera.

    Velocidad angular
    de las estrellas en galaxias   Vewlocidad angular de estrellas en las gralaxias

    Cuando se dice que la NASA confirma la existencia de la materia oscura como un halo en las galaxias, lo que quiere decir o se debería decir es que las mediciones de la velocidad angular de las estrellas necesitarían de la materia oscura para ser coherentes con el modelo gravitacional vigente; pero claro está, suponiendo que se trate de un efecto gravitacional de la materia oscura.

    Es otras palabras, lo que confirman es la corrección de las mediciones de la velocidad angular realizadas y no de la hipótesis de materia oscura. Si bien, hay que tener en cuenta que el propio nombre de materia oscura se utiliza porque podría ser cualquier cosa.

    La velocidad de las estrellas cercanas al centro de la galaxia va creciendo según va aumentando la distancia al centro debido a que su desplazamiento gravitacional clásico depende de la masa de todos los astros y no solo de la bola negra central. Una vez que este efecto desaparece, la velocidad angular debería disminuir de nuevo.

  • Astrofísica Global y rotación de las galaxias.

    De acuerdo con la Mecánica Global se podría explicar de forma muy simple que la velocidad angular de las estrellas alejadas y cercanas al centro de algunas galaxias sea muy similar.

    • Ejemplo sencillo.

      Si en el experimento sencillo del globo que se hincha para explicar la expansión del universo en lugar de pintar los puntos en la parte exterior del globo, pensamos que hay un barra elástica en el radio desde el centro al exterior y que pintamos puntos en ella; cuando inflamos el globo los puntos también se alejarían unos de otros.

      Pero, si al mismo tiempo que inflamos el globo lo giramos tendremos que la velocidad angular de los puntos será muy parecida sólo si inflamos el globo mucho más rápido de lo que lo giramos.

    La Mecánica Global incorpora los efectos de expansión y contracción de la estructura reticular de la gravedad. Su combinación con los efectos gravitatorios clásicos, y quizás la materia oscura, puede acercarnos a una explicación física de la curiosa velocidad de las estrellas alejadas de las galaxias espirales.

    Un elemento implícito en los conceptos de contracción y expansión del universo de la Mecánica Global es el arrastre de la masa por la globina o estructura reticular de la gravedad. Piénsese que el hecho de que el tren arrastre al viajero no significa que el viajero no pueda moverse dentro del tren.

    Conviene no confundir la globina con el campo de gravedad, puesto que una cosa es la estructura tridimensional de la globina y otra su tensión. La tensión o campo gravitatorio puede moverse sin que la globina se desplace y, en otros casos, puede ocurrir lo contrario.

    Tampoco hay que olvidar que al desplazarse la energía electromagnética sobre la tensión longitudinal de la estructura reticular de la gravedad de acuerdo con la Mecánica Global, la interpretación relativista de la información que recibimos puede tener efectos realmente interesantes sobre la supuesta realidad observada.

    Otra forma de exponer la propuesta de la Astrofísica Global es con la sencilla secuencia de imágenes.

    • Telescopio hojológico.

      En la primera columna se puede observar una galaxia con la estrellas muy cerca a su centro. En la segunda, se percibe como la expansión del espacio exterior producida por las estrellas ha hecho que la galaxia aumente de tamaño y, por último, en la tercera el espacio exterior ocupado por la galaxia es mucho mayor.

      Rotación de las galaxias
      Expansión de universo  Estrellas y expansión de la globina

      Lo interesante de la secuencia de imágenes es que muestra como el efecto de expansión del universo es acumulativo para las estrellas alejadas del centro de la galaxia. Es decir, su velocidad angular aparente aumentará por el efecto de la expansión del universo acumulado producido por las estrellas más próximas al centro para cada una de ellas.

      También se muestra en la figura cómo la estrella más cercana produce una expansión inferior al resto de las demás debido a la contracción del universo que seguramente se produce en las inmediaciones del centro de la galaxia no solo por el agujero negro supermasivo que seguramente existirá sino por los múltiples agujeros negros que existirán en las regiones muy densas en estrellas.

    La supuesta expansión del universo provocada por el Sol no aleja la Tierra, como era de esperar el efecto es muy pequeño en comparación con la fuerza de la gravedad; quizás sea mayor cuando las burbujas de la gráfica representen miles de millones de estrellas de una galaxia. De todas formas, este efecto de expansión del universo estaría integrado como un componente más de lo que conocemos como fuerza de gravedad; es decir, lo que implicaría sería una muy ligera corrección en las masas del Sol y los planetas del sistema.

    Quizás el incluir estas precisiones pueda ayudar al ajuste de la tabla de posiciones de los planetas (efemérides) y de las masas en el sistema Solar; que está en constante evolución, como las recientes mediciones utilizando señales de radio de los pulsares, y servir como experimento científico para avalar la Teoría de la Equivalencia Global.

    Otra posibilidad, aunque algo extraña en principio, es que la expansión del universo provocada por la descompresión de la masa no afecte a la masa salvo que se encuentre en estado muy concentrado como en las estrellas o algún otro efecto desconocido.

    Más probabilidad tendría que la masa sea arrastrada por la expansión de la globina en función de la relación cuadrática de su velocidad respecto a la velocidad de la luz, pues no olvidemos que la luz es arrastrada totalmente por la tensión de la globina.

    La conclusión de la Mecánica Global es que, si la expansión del universo es mucho más rápida en una galaxia concreta que el movimiento orbital de las estrellas alrededor del centro de la galaxia, la velocidad angular de las estrellas alejadas de dicha galaxia será muy similar a pesar del teórico movimiento de giro a muy distinta velocidad angular debida exclusivamente a los efectos gravitacionales.

    Con este mecanismo no se hace necesaria la materia oscura para explicar la rotación de las galaxias. No obstante, la presencia de grandes de masas de antimateria favorecería los procesos de expansión del universo, dado que la alternancia de zonas con estrellas de materia normal y de materia oscura disminuiría la formación de agujeros negros y sus correspondientes procesos de contracción de la globina.

    Quizás la comparación entre galaxias con el fenómeno comentado de las estrellas lejanas y aquéllas en que no se produce pueda aportar alguna luz al tema de la materia oscura. De ser correcta la propuesta de la Astrofísica Global en aquellas galaxias que no se produce deberían existir muchos agujeros negros o grandes zonas de nacimiento de nuevas estrellas a partir de polvo cósmico nuevo que contrarrestaran la expansión de la globina.

    Al igual que en otras ocasiones, se trata de una presentación muy general y renormalizable. Todo menos estirar el espacio, encoger el tiempo o sacar o meter cosas en otras dimensiones.

 

 
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