DarkMatter_Jesus

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MATERIA OSCURAMATERIA OSCURA
Motivos de su 
existencia
Distribución
Candidatos a materia 
oscura 
Formas de medida
Conclusiones
 
Segunda Ley de Kepler: Cuando el planeta está más 
alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que 
cuando está más cercano al Sol (perihelio) debido a la 
constancia del momento angular.
Segunda Ley de Kepler: Cuando el planeta está más 
alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que 
cuando está más cercano al Sol (perihelio) debido a la 
constancia del momento angular.
Segunda Ley de Kepler: Cuando el planeta está más 
alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que 
cuando está más cercano al Sol (perihelio) debido a la 
constancia del momento angular.
Proporciones S.S:
Sol = 99.85 %
Planetas =0. 135 %
Cometas = 0.01 %
Satélites = 0.00005 %
 
Galaxias: Sistema masivo de estrellas,planetas,satélites 
etc.. ¡SISTEMA DE OBJETOS CELESTES ! 
 
Halo de materia oscura concentrado 
centralmente con una simétrica casi esférica 
con la materia visible concentrada en un disco 
del centro.
 
Cúmulo Bala: Dos cúmulos de galaxias en 
colisión.
Tonos rojos : Masa de las nubes 
de gas caliente
Tonos azules: distribución de
 materia oscura en la colisión
 
Mapa 3D de materia oscura (the California Institute of 
Technology)
 
 
Candidatos a materia 
oscura
Materia oscura bariónica
Nubes de hidrógeno molecular: Emiten rayos gamma cuando son 
atravesados por radiación cósmica.
 Enanas marrones, enanas blancas y estrellas de neutrones:
 Emiten radiación en ciertas longitudes de onda.
 Dada la edad de nuestra galaxia podemos
determinar la luminosidad de las enanas blancas
 menos brillantes.Pueden ser detectadas por el 
telescopio espacial Hubble.
 Agujeros negros: Pueden ser detectados por el 
 fénomeno de lente gravitacional
 
Materia oscura no bariónica
Materia oscura caliente: Partículas no bariónicas que se mueven 
ultrarrelativistamente. 
Materia oscura templada: Partículas no bariónicas que se mueven 
relativistamente
Materia oscura fria: Partículas no bariónicas que no se mueven
 relativistamente
 
Materia oscura caliente
Candidato más probable: EL NEUTRINO
 Interactúa muy poco con la materia
 Según el modelo del Big Bang deberían estar presentes en 
cantidad comparable a la de los fotones de la radiación de fondo 
cosmológico
 Tienen masa
Su interacción con las demás partículas es mínima por lo que 
pasan a través de la materia ordinaria sin apenas perturbarla.
 Estas partículas no pueden explicar como se 
formaron las galaxias individuales a partir del Big 
Bang ya que son demasiado ligeras.
 
- 47.5 Millones de litros de agua
-11.000 Sensores de luz
 Super Kamiokande (Japón) 
 
WIMPs (Weakly Interacting Massive Particcles)
 Interactúan solamente con la fuerza nuclear débil y con la gravedad, y puede 
que con otras fuerzas no mayores que la fuerza nuclear débil.
 Mucho más masivos que los neutrinos , y por lo tanto, más lentos.
 No se pueden ver directamente ya que no interactuan con el 
electromagnetismo y tampoco reaccionan energeticamente con el nucleo del 
átomo debido a que no interactuan con la fuerza nuclear fuerte.
 
Detección de WIMPs
Un número grande de estos WIMPs atraviesan el Sol cada segundo, 
y la masa de nuestra estrella es gigantesca, de modo que muchos de 
ellos están impactando contra núcleos de átomos del Sol en este 
momento. Utilizando modelos podemos predecir el tipo de 
partículas que se producirían en esos choques, y entre ellas deben 
estar neutrinos muy energéticos. El detector de neutrinos Super 
Kamiokande trata de detectar estos neutrinos procedentes de 
impactos de WIMPs , aunque hasta ahora no ha tenido éxito..
1º Forma
 
2º 
Forma
Detección de WIMPs
 Cuando el WIMP choca con el núcleo atómico y éste es empujado,
 se mueve bruscamente y emite radiación electromagnética, es decir, 
fotones. Detectando estos fotones podemos saber que se ha
 producido ese choque.
PRINCIPAL EXPERIMENTO : DAMA/NaI 
 
3º 
Forma
Detección de WIMPs
Notando el choque entre la partícula y el núcleo del material contra el 
que impacta se producen vibraciones del material . MUY 
COMPLICADO!!
 Los átomos de cualquier material se están moviendo todo el tiempo, 
vibrando alrededor de sus posiciones de equilibrio e incluso 
“revoloteando” libremente según la fase en la que esté la materia. No 
IMPOSIBLE!
 
El experimento CDMS (Cryogenic Dark Matter Search)
- Discos semiconductores de silicio y germanio, 
enfriados hasta temperaturas de prácticamente el cero 
absoluto.
-Cuando una partícula penetra en el material
 se producen movimientos bruscos de los
 electrones (si la partícula está cargada), y 
si el impacto es contra el núcleo se produce
 una onda de sonido producida por ese
 átomo al desplazar a los que tiene 
alrededor en su vibración.
 
Conclusiones
¿Existe la materia oscura? Si existen pruebas de su 
evidentes.
¿Donde está? En estrucuras a gran escala y Halos 
individuales.
¿Que es? Partículas no bariónicas, frías (no relativistas) y que 
no interaccionan.
¿Tiene nombre? Aun no, pero se barajan varios.