Geodésicas en el espacio-tiempo de materia oscura autogravitante y su aplicación a la dinámica estelar alrededor del centro Galáctico
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Date
2022-03-30
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El movimiento de las estrellas alrededor del centro Galáctico muestra que el potencial gravitacional esta dominado por una fuente central de aproximadamente 4×10^6 M⊙, llamada Sagitario A* (Sgr-A*). Este objeto compacto es tradicionalmente asumido como un agujero negro (BH) masivo a pesar de que no existe una prueba unívoca de su presencia. Particularmente importante para la hipótesis del BH, y para cualquier modelo alternativo, es la predicción y explicación de la dinámica orbital de las estrellas más cercanas a Sgr-A*, denominadas estrellas S, principalmente el ajuste de los datos astrométricos de la estrella S2. Otro objeto relevante es G2, cuyos datos de observación más recientes desafían al escenario de un BH: su velocidad radial pospericentro es menor a la esperada para una órbita kepleriana alrededor del hipotético BH masivo. Como alternativa al escenario de un BH central, se propone un escenario que identifica la naturaleza del objeto compacto supermasivo como un núcleo denso de materia oscura (DM) compuesto de fermiones. Esta concentración de DM es predicha por el perfil núcleo denso - halo diluido obtenido a partir del modelo relativista de materia oscura Ruffini-Argüelles-Rueda (RAR), que también se ajusta con precisión a las curvas de rotación del halo Galáctico. Acá demostramos que el potencial gravitacional exclusivo de tal perfil de DM, para una masa de fermiones de 56 keV, explica: (i) todos los datos disponibles de la órbita y velocidad radial de S2, así como su corrimiento al rojo y la precesión relativista de su periapsis; (ii) los datos actualmente disponibles sobre la órbita y la velocidad de G2, incluido la desaceleración del pasaje pospericentro sin introducir una fuerza de arrastre u otros agentes externos, es decir, su movimiento es puramente geodésico; y (iii) todos los datos observacionales disponibles (posición y velocidad) de las 17 estrellas mejor resueltas que orbitan alrededor de Sgr-A*.
Description
Keywords
Centro Galáctico, Sistema Autogravitante, Materia Oscura, Parámetros Orbitales, Partículas Elementales