Jika materi gelap membelokkan cahaya, bagaimana kita tahu benda-benda di langit adalah tempat kita pikir itu?

Kita mengukur pergerakan, posisi, dan banyak hal lain dari suatu objek di ruang karena cahayanya dan apa yang dapat kita ukur dengannya. Tetapi sejauh yang saya tahu seharusnya ada jumlah materi gelap yang sangat besar di luar angkasa yang massa dan ukurannya tidak kita ketahui, dan karena memiliki massa, ia memiliki gravitasi dan dapat membelokkan cahaya.

Saya tahu fisika dapat memperhitungkan gravitasi bintang dan benda-benda besar di luar angkasa, tetapi bagaimana mereka bisa yakin dengan pengukuran mereka (khususnya posisi) jika mereka tidak tahu bagaimana cahaya itu menyimpang dari garis lurus?

Kepadatan materi gelap lokal sebenarnya cukup kecil, pada urutan (lihat misalnya Bovy & Tremaine (2012) ). Ini berarti bahwa ada sekitar - dark matter per parsec kubik - jumlah yang sangat kecil. 1000 parsec kubik akan berisi sekitar satu massa matahari materi gelap - dan itu adalah kubus 10 parsec panjangnya di setiap sisi! Sekarang, distribusi materi gelap di galaksi tidak homogen - mengikuti, kira-kira, profil Navarro-Frenk-White , menurun dalam kepadatan dari pusat galaksi - tetapi pada skala parsec (dan tentu saja di Tata Surya ) , kita dapat menganggapnya memiliki kepadatan yang kurang lebih seragam.$\rho\sim10^{-19}\text{ g/cm}^3$$0.001$$0.01M_{\odot}$

Pada skala kecil, maka, kami memiliki perkiraan homogenitas dan kepadatan rendah. Ini berarti bahwa setiap efek pelensaan gravitasi dari materi gelap harus sangat rendah atau dibatalkan sendiri, hanya timbul dari ketidakhomogenan yang mengandung gumpalan besar materi gelap. Namun, rumpun seperti itu tidak mungkin terbentuk semata-mata melalui interaksi materi gelap dengan dirinya sendiri (jika kita mengabaikan hipotesis MACHO , yang, sejauh yang saya tahu, saat ini tidak disukai).

Pada skala intergalaksi, materi gelap dapat memiliki beberapa efek. Lensa lemah adalah fenomena yang biasa diamati di gugusan galaksi, yang mungkin memiliki fraksi materi gelap yang sangat tinggi. Ada beberapa teknik yang saat ini digunakan untuk memodelkan distribusi massa galaksi pelensa (lihat metode KSB + ) dan merekonstruksi gambar dan posisi galaksi asli melalui dekonvolusi (lihat Chantry & Magain ; contoh visual diberikan di sini ). Saya tidak terlalu akrab dengan kedua teknik itu, jadi saya tidak bisa memberi Anda gambaran yang bagus.

Bahkan pelensaan skala besar memiliki persyaratan massa yang besar. zephyr menunjukkan bahwa objek latar depan yang menciptakan salib Einstein mengandung materi gelap ( van de Ven et al. (2010) ). Itu luar biasa !$\sim10^{10}M_{\odot}$