Primeiro de tudo, vou começar com algumas idéias:
- Matéria Bariônica : Os bariones são partículas elementares compostas de 3 quarks. Isso inclui prótons e nêutrons, e o termo matéria bariônica refere-se à matéria feita de bariões, como átomos. Exemplos de matéria não bariônica incluem neutrinos, elétrons livres e outras matérias exóticas.
- Coisas como planetas, estrelas, poeira etc. são todas feitas de átomos e, portanto, são classificadas como matéria bariônica.
Agora, como sabemos que a matéria escura está presente no universo?
Os astrônomos medem a atração gravitacional de galáxias e grupos / aglomerados de galáxias com base em como os objetos se comportam ao interagir com esses objetos. Alguns exemplos disso incluem descargas de gás / poeira das marés, a órbita de estrelas em uma galáxia e lentes gravitacionais de luz distante de um grande aglomerado. Usando isso, eles determinam a massa da galáxia (ou grupo de galáxias). Também podemos determinar a massa de uma galáxia ou grupo olhando para ela e somando a massa de todos os objetos (como estrelas, poeira, gás, buracos negros e outras matérias bariônicas). Embora esses métodos nos dêem aproximações, é claro que a massa gravitacional de galáxias e grupos excede a massa bariônica por um fator de 10 a 100.
Quando os astrofísicos descobriram esse fenômeno, eles tiveram que apresentar uma explicação plausível, e sugeriram que havia alguma matéria nova e invisível chamada matéria escura. (Além disso: alguns astrofísicos também apresentaram outras explicações, como a gravidade modificada, mas até agora a matéria escura faz o melhor trabalho para explicar as observações).
Ok, então agora como sabemos que a matéria escura não é nenhum tipo de matéria bariônica?
Existem algumas razões pelas quais os astrofísicos sabem que é extremamente improvável que a matéria escura seja bariônica. Antes de tudo, se todas as estrelas de uma galáxia brilham em um objeto que aquece, esse calor causa a liberação de radiação, chamada radiação térmica , e todo objeto (bariônico) acima de zero kelvin (ou -273,14 graus Celsius) emite essa radiação. No entanto, a matéria escura não emite nenhuma radiação (daí o nome escuro!)
Se a matéria escura fosse bariônica, também significaria que poderia se tornar emissora de luz. Se obtivéssemos um monte de matéria bariônica * e a colocássemos no espaço, ela se contrairia gravitacionalmente e formaria uma estrela ou um buraco negro ** - os quais poderíamos ver.
Assim, por estas razões a matéria escura em galáxias e aglomerados de galáxias / agrupamentos não podem ser bariônica, e por isso pode não ser planetas, estrelas mortas, asteróides, etc. definitivamente não seriam planetas como não há nenhuma maneira 10-100 vezes os a massa das estrelas em uma galáxia seria planetas, já que o mecanismo para a criação de planetas depende de supernovas e o número de supernovas necessárias para que muitos planetas sejam altos demais para corresponder às nossas observações. Espero que isso tenha respondido sua pergunta!
* desde que o aglomerado de matéria bariônica fosse grande e a quantidade que existe nas galáxias definitivamente seja!
** não observamos buracos negros diretamente, mas podemos ver a radiação de seus discos de acúmulo.