Debido a la existe de la constante de Hubble que relaciona la distancia entre dos objetos con la velocidad en la que el tejido de espacio se expande, se podría en principio explicar el hecho de que las estrellas más alejadas de la galaxia roten más rápido de lo que deben. Es el llamado problema de la materia oscura, que obliga a introducir un nuevo tipo de materia invisible para explicar la masa deficitaria que sostendría esa elevada velocidad de rotación.
La hipótesis a probar es que la inflación añade una velocidad perpendicular a la orbita de la estrella, que la saca de está orbita sin que la velocidad tangencial cambie. De este modo las estrellas serian arrastradas a la periferia de la galaxia, conservando su velocidad tangencial, que sería mayor que la correspondiente a una orbita sin efecto de la inflación en ese mismo punto de la periferia. Y con esto se tendría una explicación cualitativa del déficit de materia o mejor aún, del superávit de velocidad.
SIMULACIÓN
Utilizando un Excel se puede simular por métodos numéricos una orbita en este escenario. He hecho un programa muy sencillo en Visual Basic con este propósito (descargable aquí). Se ha supuesto que la masa que afectará al móvil es la masa que está entre el móvil y el centro galáctico y que aunque la estrella se aleje esta masa permanecerá igual; dado que de alejarse, todo se estará alejando. Por otra parte se consideran orbitas circulares.
EL CASO DEL SOL
| CALCULO NUMÉRICO DE ORBITA BAJO EFECTO INFLACIÓN | |||||
| Nº interacciones | 200000 | Radio (año luz) | 27000 | Masa central (Soles) | 1E+11 |
| Lapso entre iteraciones (años) | 100000 | Velocidad orbita circular inicial (km/s) | 227,961638 | Constante de Hubble (km/sg·añoluz) | 2,1768E-05 |
Simulado para los próximos 20.000 millones de años
Lo que indica que pese a lo pequeño de la constante de Hubble, el sol será arrancado de la galaxia en el tiempo equivalente a la edad de universo. Y que la propia Vía Láctea está en un proceso de desintegración. Actualmente la velocidad de Hubble para el sol es del orden de los 600 m/s.
Veamos ahora cómo evoluciona a velocidad orbital con inflación, respecto a una orbita sin inflación para esa distancia.
Inesperadamente obtenemos que la velocidad orbital permanece dentro de los valores esperados, esto significa que según a orbita se expande se utiliza la energía cinética para compensar a ganancia que se esta teniendo en la potencial. Por tanto la velocidad cae con la distancia y la inflación no puede explicar el superávit de velocidad o deficit de masa. Si la distancia sigue aumentado (En la siguiente gráfica) llega un momento en el que se da un cambio de tendencia en el que la velocidad empieza a aumentar al estar dominada por la componente de Hubble.
¿CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA?
El siguiente grafico muestra la evolución de la energía cinética (a la que descontamos la velocidad de Hubble) menos la energía potencial.
Notoriamente a inflación está aportando energía a la expansión orbital, siendo que a conservación de la energía no se verifica.
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