El origen de los anillos concéntricos de materia en la galaxia elíptica NGC 474

Dibujo20130101 galaxy ngc474 - cosmic blender - shell elliptical galaxy

La galaxia elíptica NGC 474 se encuentra a 100 millones de años luz de distancia en la constelación de Piscis. Presenta capas concéntricas de materia de hasta 250.000 años luz de diámetro. No es un caso excepcional, alrededor del 10% de las galaxias elípticas presenta este tipo de estructuras. Se cree que son el resultado del canibalismo galáctico, ya que parece que NGC 474 le está robando materia a su compañera NGC 470; los desechos de las estrellas que son “robadas” forman colas de materia que darían lugar a los anillos observados en la imagen. Sin embargo, esta explicación no describe todos los detalles. Quizás, parte de los anillos han sido producidos por otras galaxias enanas que han sido “devoradas” durante los últimos miles de millones de años (APOD 2011 July 26 (trad. esp.) nos remiten a A. J. Turnbull et al., “Shell Formation in NGC474,” Galaxy Interactions at Low and High Redshift, Proceedings of IAU Symposium #186, held at Kyoto, Japan, 26-30 August, 1997, edited by J. E. Barnes and D. B. Sanders, 1999., p.191 [pdf gratis]).

Dibujo20130101 solution einstein-klein-gordon equation - potential

Una explicación alternativa a estos anillos concéntricos de materia ha sido presentada por Hubert L. Bray (Duke University) basándose en un nuevo modelo para la materia oscura, que el llama “wave dark matter” porque asocia a la materia oscura un campo escalar que cumple una ecuación de Klein-Gordon modificada con un potencial no lineal (parte derecha de la figura) que actúa como fuente en las ecuaciones de Einstein de la gravedad; las soluciones de las ecuaciones de Einstein-Klein-Gordon presentan ondas concéntricas (parte izquierda de la figura) que se asemejan a los anillos de materia en las galaxias elípticas. Las simulaciones numéricas parecen confirmar que la nueva teoría para la materia oscura explica bastante bien la morfología de todas las galaxias sin necesidad de recurrir al “canibalismo galáctico” (aunque este último está bien establecido entre los astrofísicos). Me ha llamado la atención su último artículo, Hubert L. Bray, “On Wave Dark Matter, Shells in Elliptical Galaxies, and the Axioms of General Relativity,” arXiv:1212.5745, 23 Dec 2012. El atículo que original que presenta su nueva teoría para la materia oscura es Hubert L. Bray, “On Dark Matter, Spiral Galaxies, and the Axioms of General Relativity,” arXiv:1004.4016, 22 Apr 2010.

Dibujo20130101 Cross sectional wave dark matter density in the xy plane

Ya sabéis que me gustan las ideas sugerentes. La nueva teoría predice que los anillos concéntricos de materia en las galaxias elípticas tienen una estructura corrugada (oscilatoria, como muestra esta figura), por lo que futuras observaciones con telescopios podrían refutar fácilmente esta teoría si no se observa esta característica. Por el momento, el autor confiesa en su último artículo que no conoce las implicaciones en física de partículas de su teoría y que sería un tema muy interesante a estudiar por los expertos. ¿Quién recogerá el guante?

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13 pensamientos en “El origen de los anillos concéntricos de materia en la galaxia elíptica NGC 474

    • Todos sabemos que sabemos poco, eso no es ningún secreto. Eso sí, no hay que confundir saber poco sobre el universo con no saber nada, es obvio que nuestro conocimiento sobre el universo es mucho mayor que el de nuestros antepasados. Aunque aprendamos mucho, siempre tenemos esa sensación de que las respuestas que tenemos no son las finales y eso es lo que nos anima a seguir haciendo ciencia. Si no fuese por la impotencia que nos da al reconocernos ignorantes no se seguiría avanzando en la ciencia y estaríamos estancados.
      Como lector de este blog acepto el “feliz año nuevo” y espero que usted también tenga un muy buen año, sin embargo creo que está fuera de lugar el decir que, “debemos ser mas humildes”, asumiendo que el nivel de humildad de las personas que leen su comentario no es el necesario como para ser considerado “bueno” (díganme si esta última oración es falaz). En fin, le queda muy difícil a usted decirme eso con propiedad (asumiendo que lo escribió para los lectores de este blog, que es lo más probable) cuando ni siquiera me conoce.
      Por estos tiempos la frase de Sócrates no tiene validez. La raza humana sí conoce cosas sobre el universo, negar eso es simplemente absurdo.

      • No me he molestado. Solo me pareció que estaba escribiendo de una forma incorrecta y se lo hice saber. Noté que cuando hablo sobre lo que usted dijo de la humildad pongo entre paréntesis que me digan si mi punto es falaz. Hice esto tratando de aducir a la lógica en mis oraciones y dejando de lado las cuestiones emocionales.
        Si veo algo en lo que escribe con lo que esté muy en desacuerdo lo más probable es que le escriba diciéndole porque mi desacuerdo. Es solo eso. Espero que no confunda la seguridad con la que escribo con arrogancia o cosas por el estilo. La arrogancia no es una buena herramienta para convencer a alguien de alguna idea.

  1. Si bien coincido con el razonamiento de Anónimo, quiero añadir un matiz. La frase de Sócrates de “sólo sé que no sé nada” es ciertamente ambigua y difícil de entender aun con la ayuda de Turing, Gödel, Von Neuman y una computadora de última generación. Ahora bien, yo interpreto que la oración socrática se ciñe al plano psicológico humano, me recuerda a expresiones parecidas pronunciadas por los practicantes del zen, que es una rama del budismo, y que alude a un estado de vacío mental donde desaparece el ego y con él sus referencias gnoseológicas habituales. Reconocer que no sabemos, en el contexto socrático, es una muestra de humildad, pero esto no conduce a negar la ciencia sino a conocer sus límites. Respecto a que la gente del pasado sabía menos que nosotros, no lo tengo claro; sumerios y egipcios levantaron planisferios celestes que son la base de los actuales, un hecho que lejos de ser anecdótico muestra un cuerpo de conocimientos notable que se remonta a la noche de los tiempos. El dogmatismo no es patrimonio de le ciencia, la filosofía, la política y la religión sino de individuos que, con mejor o peor intención, se erigen en portavoces de esas materias. La humildad, sea o no socrática, permite abrir una rendija a otros aspectos que no son exclusivamente analíticos cuando estudiamos los eventos de la naturaleza humana, terrestre y cósmica.

    • Las personas como Usted Artemio gozan de una buena perspectiva acerca, de como acercarse, al conocimiento, a través del uso de la razón Kantiana o haciendo uso racional, de las herramientas de la tecnología moderna.Las herramientas tecnológicas,las computadoras no piensan como nosotros los seres humanos, al menos por el momento.Sería muy interesante oir la opinión de filósofos o de algún estudiante, de doctorado en filosofía que esté haciendo la tesis sobre epistemología, relacionada al saber actual y al antiguo.Nombre sugerido de una tesis”Sócrates y la humildad como principio, en el conocimiento humano”.Parafraseando con Sócrates el NIVEL mínimo de humildad de una persona es aceptar que solo sabemos que no sabemos nada.La humildad por definición, siempre es buena, ya que es una virtud que nos permite el crecimiento espiritual.No se puede medir milimétricamente, solo se podría ofrecer una escala de medición cualitativa por el médico psiquiatra o psicólogo,o psicóloga,ya que todos y todas las personas nos consideramos los más humildes del Universo ya que somos portadores del egoismo innato del ser humano,causa de la enfermedad emocional más extendida de la humanidad :La neurosis.Atte.Martín.

    • Ciertamente tiene sentido ver la frase de Sócrates de este modo. Solo he asumido el significado literal de la frase porque las oraciones de Martín no fueron tan claras en ese sentido.
      Cuando me refiero a que conocemos el mundo mejor que nuestros antepasados, estoy hablando en el sentido de que en la actualidad conocemos aspectos fundamentales del universo de los cuales era imposible que los pueblos antiguos tuviese conocimiento. Entre estos puede estar: la mecánica cuántica con sus postulados y la descripción que hace de las partículas, la expansión acelerada del universo (como hecho experimental), el comportamiento dinámico del espacio-tiempo, la existencia de los cientos de partículas subatómicas, entre otros.
      Ciertamente estas teorías y/o observaciones experimentales contienen aspectos de la naturaleza que están en las partes más profundas de su composición, aunque no lleguen hasta el verdadero núcleo de la naturaleza, que sería la teoría más fundamental que podamos obtener.

  2. “Las herramientas tecnológicas, las computadoras, no piensan como nosotros los seres humanos, al menos por el momento”.

    Cierto. No pretendí decir lo contrario. Simplemente la oración socrática “sólo sé que no sé nada” me recordó la paradoja de Epiménides que al parecer sirvió a Gödel de punto de partida para exponer sus teoremas de incompletitud. No deja de ser paradójico que uno que afirma que sólo sabe que no sabe nada pueda arribar a tal conclusión puesto que uno que sabe que no sabe nada no parece cualificado para afirmar eso y su contrario. De ahí que para interpretar el lema socrático el método zen me parezca acertado.

    “La humildad por definición, siempre es buena, ya que es una virtud que nos permite el crecimiento espiritual”.

    Totalmente de acuerdo.

    “No se puede medir milimétricamente, solo se podría ofrecer una escala de medición cualitativa por el médico psiquiatra o psicólogo, o psicóloga, ya que todos y todas las personas nos consideramos los más humildes del Universo ya que somos portadores del egoísmo innato del ser humano, causa de la enfermedad emocional más extendida de la humanidad: la neurosis”.

    También de acuerdo. Saludos.

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