Se a matéria escura dobra a luz, como sabemos que as coisas no céu estão onde pensamos que estão?

Medimos o movimento, a posição e muitas outras coisas de um objeto no espaço por causa de sua luz e o que podemos medir com ele. Mas até onde eu sei, deveria haver uma enorme quantidade de matéria escura no espaço, cuja massa e tamanho não sabemos, e porque ela tem massa, tem gravidade e pode curvar a luz.

Eu sei que a física pode levar em conta a gravidade das estrelas e coisas enormes no espaço, mas como elas podem ter certeza de qualquer uma de suas medidas (especialmente a posição) se não sabem como essa luz se desviou de uma linha reta?

A densidade de matéria escura local é bastante pequena, da ordem de (ver, por exemplo Bovy & Tremaine (2012) ). Isso significa que há aproximadamente 0,001 - 0,01 M ⊙ de matéria escura por parsec cúbico - uma quantidade incrivelmente pequena. 1000 parsecs cúbicos conteriam cerca de uma massa solar de matéria escura - e esse é um cubo com 10 parsecs de comprimento em cada lado! Agora, a distribuição da matéria escura nas galáxias não é homogênea - segue, grosso modo, um perfil Navarro-Frenk-White , diminuindo a densidade do centro da galáxia - mas na escala de parsecs (e certamente no Sistema Solar$\rho\sim10^{-19}\text{ g/cm}^3$$0.001$$0.01M_{\odot}$), podemos considerar que possui uma densidade aproximadamente uniforme.

Em pequenas escalas, então, temos homogeneidade aproximada e baixa densidade. Isso significa que qualquer efeito de lente gravitacional da matéria escura deve ser extremamente baixo ou auto-cancelável, surgindo apenas de heterogeneidades que contêm grandes quantidades de matéria escura. No entanto, é improvável que tais grupos se formem apenas através da interação da matéria escura consigo mesma (se desconsiderarmos a hipótese MACHO , que, até onde eu sei, atualmente não é a favor).

Em escalas intergalácticas, no entanto, a matéria escura pode ter alguns efeitos. Lentes fracas são um fenômeno comumente observado em aglomerados de galáxias, que podem ter frações extremamente altas de matéria escura. Atualmente, existem várias técnicas usadas para modelar a distribuição de massa da galáxia de lentes (veja o método KSB + ) e reconstruir a imagem e a posição da galáxia original via deconvolução (veja Chantry & Magain ; um exemplo visual é fornecido aqui ). Porém, eu não estou muito familiarizado com nenhuma das técnicas, então não posso lhe dar uma boa visão geral.

$\sim10^{10}M_{\odot}$