É possível que a própria luz seja matéria escura? Estou falando de fótons (por exemplo, luz visível, infravermelho, ultravioleta, etc ...). Eu percebo que a luz é entendida como sem massa, mas é óbvio que pelo menos contém energia porque podemos ver com ela (por exemplo, energiza as células em nossas retinas). Eu me pergunto se a luz tem uma "massa líquida" muito pequena (por exemplo, 0 massa * velocidade relativisticamente infinita). Eu pensaria que a luz tem pelo menos um pouco de massa, proporcionalmente à sua energia. Por exemplo, pegue E = mc ^ 2, então m = E / c ^ 2 descreveria quanta massa ele possui. Se isso for verdade, a luz também deve ter uma gravidade muito pequena. Embora o efeito pareça mínimo, a luz está praticamente em toda parte. A gravidade da luz seria mais concentrada dentro das galáxias, e ainda mais concentrado no centro das galáxias, onde há muitas estrelas (como a matéria escura). Seria interessante executar os cálculos, assumindo que a luz tenha gravidade, e ver se isso corresponde às observações gravitacionais da matéria escura no universo. Seria engraçado e irônico se a matéria escura realmente fosse luz.
Edit: Note que parece que a luz tem gravidade conforme as discussões aqui: Como a luz afeta o universo? Se isso é verdade, eu me pergunto se isso é significativo o suficiente para explicar a matéria escura.
Isso parece um pouco rebuscado e eu esperaria que, se houvesse luz, nós a veríamos. Além disso, acredito que todos os modelos cosmológicos são responsáveis ​​pelo efeito da luz / fótons / radiação. No entanto, essa é uma correlação extremamente interessante ou uma linha de pensamento pela qual acho que estou absolutamente apaixonada. Não me sentindo muito à vontade para discutir detalhes sobre cosmologia, gostaria de ver as respostas que as pessoas têm. Então, um +1. Além disso, ótimo pensamento, continue assim. Esse é o tipo de criatividade que leva a ótimas pesquisas.
A luz pode ser detectada e a matéria escura não pode ser detectada.
Uma pergunta interessante ... se você somar toda a energia de todos os fótons "em trânsito" do universo (em alguma definição de "agora") e equiparar à massa via E = mc ^ 2, isso é significativo? fazer (ela se comporta como massa, por exemplo, tem gravidade), é essa massa de algum significado e, nesse caso, explica de alguma maneira a chamada matéria "ausente" ou escura em nosso universo, mesmo que apenas parcialmente?
Interessante. Uma ideia comum é que a matéria escura seja uma WIMP (Partícula Maciça com Interação Fraca). Enquanto os fótons parecem não interagir através da força nuclear fraca, pergunto-me se a unificação eletro-fraca poderia dar uma idéia interessante à idéia de matéria escura do fóton.
A luz não tem massa. Ponto final. Uma maneira melhor de pensar é que a energia contribui para a curvatura espacial que é interpretada como a força da gravidade. De qualquer maneira, o conteúdo atual de luz do universo é uma fonte insignificante de densidade de energia.
Matéria escura, é apenas um nome para algo que não sabemos nada. Foi nomeado para explicar uma fonte de gravidade extra para a qual houve observações indiretas, mas ainda não podemos explicar.
A força da gravidade exercida pela luz é desprezivelmente pequena, mas medimos a força gravitacional da Matéria Negra como sendo grande o suficiente para afetar galáxias inteiras; é o que une galáxias.
Além disso, incluímos tudo o que podemos observar (toda a matéria comum, incluindo fótons) quando fazemos os cálculos para a quantidade de gravidade que deveria haver. Então a luz já está lá. 'Matéria escura' é aquela gravidade extra que não podemos explicar.
Parece que a luz pode ser uma fonte de gravidade de acordo com as perguntas / respostas às quais vinculei no final da minha pergunta.
Obrigado por apontar esse artigo. Enquanto o leio, fica bem claro que a gravidade causada pela luz é ridiculamente pequena, mas a matéria escura representa uma fonte de gravidade ainda maior que a da matéria comum. Além disso, incluímos tudo o que podemos observar (toda a matéria comum, incluindo fótons) quando fazemos os cálculos para a quantidade de gravidade. Então já está lá. 'Matéria escura' é aquela gravidade extra pela qual não podemos explicar.
— 21914 harogaston
Eu consideraria esse comentário uma boa resposta :-) Se você modificar sua resposta com isso, se eu não melhorar nada, provavelmente vou aceitar isso como resposta.
Editado. Que bom que você achou explicativo o suficiente.
Isso não está correto. É chamada de "matéria escura" tanto porque não pode ser vista, mas também porque a maioria precisa estar em uma forma que não interaja eletromagneticamente. Portanto, a luz não pode ser matéria escura.
T= 2,73T=2.73
0,00004850.0000485
Densidade de fechamento é a densidade necessária para fechar o universo se não houvesse constante cosmológica. A densidade observada do universo foi determinada como sendo cerca de 0,3 x densidade de fechamento.
Curiosamente, este também responde a uma das outras perguntas que eu tinha: astronomy.stackexchange.com/questions/4813/... eu aceitaria isso como uma resposta a essa pergunta :-)
Como Yashbhatt disse, podemos detectar a luz: com nossos olhos (somente luz visível) e com máquinas especiais. Também podemos ver os efeitos de algum tipo de luz. A matéria escura, no entanto, não pode ser detectada por enquanto.
Além disso, luz é energia, matéria escura é matéria. Por que sua pele fica bronzeada? É por causa da luz ultravioleta. Por que você está quente a cada verão? É por causa da luz infravermelha. A luz tem um efeito, então é energia: sua pele não bronzeará se não houver energia fornecida para deixá-la bronzeada.
Em conclusão, a luz não é matéria escura.
"matéria escura é matéria": Cara, não temos absolutamente nenhuma idéia do que é a matéria escura. Não deixe a nomenclatura te enganar. Sinto muito, mas você está simplesmente errado lá amigo.
@horagaston: 'matéria' é um termo bastante vago, sem significado interdisciplinar completamente consistente. No que diz respeito à cosmologia, a matéria escura é a matéria. Em uma relatividade geral mais abstrata, pode-se até que a luz também seja 'matéria', mas fazer uma distinção entre 'matéria' e 'radiação' é mais útil na cosmologia. Em vez disso, o que eu levaria em consideração é a afirmação de que "luz é energia" - é uma afirmação sem sentido, porque a energia é uma propriedade das coisas, tanto a luz quanto a matéria.
@ StanLiou bem, para mim dizer "matéria escura é matéria" está errado, não importa qual o significado que você atribui a ela. Porque nós NÃO SABEMOS o que é matéria escura. Assim que você defini-lo como algo que você está enganando. Mas está tudo bem, não darei mais relevância do que isso.
A luz pode ser responsável por uma pequena porção da matéria escura, mas é improvável que seja responsável por quase toda ela.
De um artigo da Wikipedia sobre matéria escura: http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter
a energia de massa total do universo conhecido contém 4,9% de matéria comum, 26,8% de matéria escura e 68,3% de energia escura. [2] [3] Assim, estima-se que a matéria escura constitua 84,5% da matéria total no universo, enquanto a energia escura mais a matéria escura constituem 95,1% do conteúdo total do universo. [4] [5]
Agora que penso mais sobre isso, isso significaria que a maior parte da massa do universo seria luz em vez de matéria se a matéria escura fosse luz. Duvido que a maioria das matérias (por exemplo, nas estrelas) tenha se transformado em luz, mesmo durante toda a vida do universo. Acredito que o hidrogênio perde apenas uma pequena parte de sua massa (como energia / luz) quando é transformado em hélio. No entanto, é possível que a radiação cósmica de fundo, passando por quase todas as partes do universo, possa ser responsável por mais da luz. Eu ainda duvido que isso seja suficiente para explicar a matéria escura, mas gostaria de ver que efeito isso tem. Isso me diz que a luz provavelmente não é responsável por toda a matéria escura, mas que ainda pode ser responsável por uma parte dela. Congratulo-me com mais informações sobre isso (por exemplo, quanto da matéria escura é luz, se houver).
A explicação de Layman aqui, então leve para o que vale a pena.
A matéria escura tem um efeito gravitacional localizado (localizado em galáxias, sim, mas localizado mesmo assim); sua existência é hipotetizada com base nesse efeito observado.
Se a matéria escura fosse igualmente distribuída por todo o universo, ela não poderia ter um efeito localizado, mas seu efeito seria observado na taxa geral de expansão (ou contração) do universo; e, de qualquer forma, não poderia permanecer igualmente distribuído, mas começaria a se agrupar com a matéria comum e visível.
Portanto, a matéria escura precisa se aglomerar para que haja mais dentro e ao redor das galáxias, e menos no espaço intergalático.
A luz, no entanto, não poderia se agrupar dessa maneira. Enquanto parte da luz gerada em uma galáxia atinge parte da matéria dessa galáxia e é absorvida, ou atinge um buraco negro nessa galáxia e fica presa lá até o fim dos tempos, na maioria das vezes a luz emitida por um corpo celeste chegará ao espaço intergalático e, a menos que o universo seja denso o suficiente para eventualmente entrar em colapso, essa luz nunca retornará à sua galáxia.
Além disso - como outros já apontaram - a matéria escura é postulada porque a matéria visível nas galáxias é insuficiente para explicar sua rotação. Como a matéria visível tem, de longe, mais massa do que a luz emitida por essa matéria (por várias ordens de magnitude), mas é insuficiente para explicar a rotação das galáxias, então certamente a massa radicalmente menor da luz emitida deve necessariamente ser uniforme menos suficiente e, portanto, não poderia ser uma explicação para o que é a matéria escura.
Portanto, não, a matéria escura não é luz.
A luz tem certamente uma massa gravitacional. A luz também é dispersa no espaço com o inverso do quadrado da distância. Isso significa que seu peso é mais forte ao longo do disco das galáxias, onde estão as fontes de luz. Assim como a matéria escura deveria ser. A luz local mais forte nas galáxias deve ser adicionada a toda a luz de fontes intergalácticas e CMB, que é mais ou menos a mesma em todo o universo, e também deve ter um efeito nas galáxias. A questão é quanto a luz em todo o espectro EM nos pesos espaciais interestelares. É claramente insignificante para os sistemas solares próximos às estrelas, em comparação com a massa normal, mas talvez não, se você adicionar toda a luz no enorme espaço entre as estrelas. Além disso, adicione a gravidade da luz no espaço "vazio" entre galáxias (a rotação das galáxias também deve ser afetada pela gravidade da luz e matéria entre galáxias). Acho que os astrônomos devem ter levado isso em consideração, mas não consigo encontrar a quantidade calculada em nenhum lugar (não sou astrônomo, talvez esteja em muitos livros especializados em astronomia, não sei). De qualquer maneira, suspeito que o peso leve seja muito, muito menor do que o necessário para ser a matéria escura, mas não tenho os números. Se alguém os tiver ...