Распределение темной материи вокруг галактик [дубликат]

Хорошо известно, что измерения профиля скоростей в галактиках несовместимы с законами Ньютона. Способ обойти проблему — предположить, что галактики окружены сферическим ореолом Темной Материи. Затем плотность массы этой темной материи можно вычислить по профилю скорости с помощью законов Ньютона.

Мой вопрос заключается в следующем: образование галактики связано по существу только с гравитационным взаимодействием. Согласно Ньютону (и ОТО тоже), траектория частицы не зависит от ее массы. Как следствие, я не понимаю , как обычная материя и темная материя могли в наши дни следовать по разным траекториям, приводящим к столь разным распределениям масс. Может ли кто-нибудь объяснить этот (очевидный) парадокс?

одно правдоподобное объяснение состоит в том, что темная материя не была «темной» с момента появления концепции Вселенной! Согласно тому, что я слышал о темной материи, это черные дыры и нейтронные звезды, которые присутствовали как обычная материя. Но тогда это также не объясняет ваш ответ... :(
Теория темной материи в виде нейтронных звезд и черных дыр по большей части оказалась неверна. Посмотрите на исследования EROS, MACHO и OGLE.

Ответы (1)

Поскольку обычное вещество может излучать (и, следовательно, терять) энергию, когда нагревается, оно способно коллапсировать в более компактные конфигурации, как звезды, образующие галактики. Настоящим препятствием для формирования галактического диска, я считаю, является угловой момент. Темная материя, с другой стороны, не имеет эффективного способа высвобождения энергии, поэтому она продолжает быстро двигаться по большим орбитам, что приводит к более сферическому гало.

Нельзя ли представить, что избыток энергии передается от Темной Материи к «нормальной» материи через гравитационное поле, а затем рассеивается излучением. Я ожидаю, что, поскольку гравитационное поле обеспечивает взаимодействие между темной материей и обычной материей, они достигнут состояния равновесия.
@Christophe: Да, это так, но механизм такого взаимодействия должен быть чрезвычайно слабым (иначе физики элементарных частиц увидели бы доказательства этого в наших различных детекторах с низким фоном), и эта слабость делает шкалу времени для таких передач больше, чем текущий возраст галактики. Усилия, направленные непосредственно на наблюдение за взаимодействием темной материи и обычной материи, в настоящее время ведутся в небольшом масштабе и набирают обороты. Проверьте еще раз через несколько лет.
Влияние нормальной материи (барионной материи) на темную материю является предметом исследования: mnras.oxfordjournals.org/content/421/4/3464.short Чтобы ответить на ваш вопрос; да, они могут передавать некоторую энергию гравитационно