Las naves espaciales interestelares podrían necesitar prepararse para la materia oscura

La Vía Láctea es masiva, pero mucho más importante es el volumen de materia oscura que supuestamente impregna nuestra galaxia natal. Y un par de científicos han propuesto que la fuerza acumulativa de la materia oscura en nuestra galaxia es lo suficientemente significativa como para afectar a las naves espaciales interestelares, según un estudio reciente compartido en un servidor de preimpresión.

Si bien el estudio aún requiere una revisión por pares, también dice que la nave espacial Pioneer y New Horizons ya se vieron afectadas, y también lo hará la astronomía planetaria y la astrofísica.

Esto podría alterar no solo cómo viajamos a través del espacio profundo, sino también cómo lo estudiamos.

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Gravedad de materia oscura en naves espaciales interestelares

Cuando un asteroide, un cometa o incluso una nave espacial se mueve alrededor del sol, la gravedad de nuestra estrella anfitriona es la fuerza principal en su movimiento. Más allá de Plutón, es todo el sistema solar el que sirve como la principal fuerza gravitacional. Incluso en el cinturón de Kuiper — La nube de antiguos asteroides primordiales en la periferia de nuestro sistema solar, cualquier cálculo neto cero de las fuerzas gravitacionales en una nave espacial se calcula mejor como un problema de dos cuerpos: entre la masa de la nave espacial, y el de todo el sistema solar. Pero todo eso cambia cuando te alejas demasiado del sol.

Si «un objeto se está alejando lo suficiente del sol, entonces hay otra fuerza gravitacional que puede desempeñar un papel importante», escribieron los autores del estudio. El autor principal del estudio es el profesor de Mecánica Celestial y Matemáticas Edward A. Belbruno de la Universidad Yeshiva, quien también es colaborador visitante de investigación en el departamento de ciencias astrofísicas de la Universidad de Princeton. Trabajó en colaboración con el científico jefe de la NASA, Jim Green, coautor principal del estudio que se jubilará a principios de este año, según una publicación de blog de la agencia. Pero juntos, Green y Belbruno analizaron una fuerza diferente que entra en juego para las naves espaciales que viajan en el espacio interestelar.

Como puede adivinar, descubrieron que esta es la fuerza gravitacional acumulativa de la galaxia Vía Láctea. Pero, sorprendentemente, la abrumadora mayoría de esta fuerza no es generada por el disco, el bulto central y el halo estelar de nuestra galaxia. Mientras están allí, la fuerza principal de la atracción gravitacional proviene de la materia oscura. Y, aunque «es pequeño», la fuerza colectiva de toda la materia oscura en nuestra galaxia «puede sumar acumulativamente y afectar significativamente la trayectoria del movimiento durante largos períodos de tiempo.»

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Una sonda interestelar para analizar la materia oscura más allá del sistema solar

La materia ordinaria o «bariónica» comprende aproximadamente el 5% de la energía total del universo observable, según el estudio. La materia oscura (materia no bariónica), que no podemos observar directamente, comprende el 25%. Eso es cinco veces la energía, aproximadamente la misma diferencia de fuerza entre el humano promedio y un oso pardo. Ay! «El halo de la materia oscura contiene la mayor parte de la masa de la galaxia», escribieron los autores del estudio. «En la Vía Láctea, la materia oscura se mide observando el movimiento circular rotacional de la Galaxia» alrededor del centro galáctico, y medir su velocidad en relación con la distancia radial ha revelado en el pasado que la velocidad de rotación de la galaxia «se nivela» a medida que te alejas del núcleo. Es por eso que incluso las naves espaciales tan lejos del núcleo como nuestro sistema solar se verán afectadas por la fuerza gravitacional de la materia oscura en nuestra galaxia, al igual que todo lo demás en la galaxia, casi independiente de la distancia radial desde el núcleo.

«La existencia de esta fuerza tiene muchas implicaciones para la astronomía planetaria y la astrofísica», ya que el seguimiento del movimiento de mundos alienígenas más allá de nuestro sistema solar se ha convertido en una práctica central de estos campos. Pero, y quizás lo más emocionante de considerar: «Puede ser posible detectar» esta fuerza gravitacional acumulativa de materia oscura «en una misión propuesta llamada Sonda Interestelar», sugieren los autores. Están sucediendo muchas cosas en los viajes espaciales, especialmente con el creciente éxito del telescopio espacial James Webb, sin mencionar SpaceX, NASA y China. Pero en la escala macro y el futuro que nos espera más allá del sistema solar, apenas estamos comenzando.

Fuente: https://interestingeniería.com/interstellar-spaceships-might-need-to-prepare-for-dark-matter

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En este contexto, es fundamental entender cómo la materia oscura podría afectar nuestras futuras exploraciones, así que te invitamos a ver el siguiente video que aborda cómo las naves espaciales interestelares podrían necesitar prepararse para enfrentar este enigma cósmico.

 

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