Un modelo multinivel para las curvas de rotación galácticas basado en la teoría de MOND

Autor: Carolina González González
Coautor(es): Lilia Leticia Ramírez Ramírez (CIMAT), Elizabeth Martínez Gómez (ITAM)
Una curva de rotación (o de velocidad) galáctica es la velocidad de rotación de las estrellas observables -o del gas contenido en esa galaxia- como función de su distancia radial al centro galáctico. Generalmente se le representa con un diagrama de dispersión entre la velocidad orbital de las estrellas y/o del gas que forma a la galaxia (en km/s) contra la distancia medida al centro de la galaxia (en kpc). A partir de la información espectrofotométrica obtenida para cada galaxia y que está representada por el conjunto de datos de la forma $D={(R_i,V_i):i=1,...,N}$, donde $V_i$ denota la velocidad total (contribución de las estrellas y el gas) de la galaxia medida a la distancia $R_i$, se busca el modelo astrofísico que mejor describa la dinámica de esta galaxia. Una característica general de las curvas de rotación galácticas que han sido observadas, es que la velocidad total de rotación tiende a permanecer constante -independientemente de la distancia al centro de la galaxia-. Esto contradice lo predicho por las leyes de Kepler y la teoría de Newton en donde la velocidad de rotación debería disminuir conforme se tiene mayor distancia al centro. A esto último se le conoce como el problema de la rotación galáctica y constituye uno de los retos de la cosmología moderna. Actualmente existen dos teorías para poder explicar esta discrepancia observacional: materia oscura propuesta por vez primera en 1930 por Oort y MOND (MOdified Newtonian Dynamics) desarrollada por Milgrom en 1981. En este trabajo se analizará la teoría de MOND a través de un modelo multinivel que introduzca variables exógenas (covariables) que expliquen la diferencia en el ajuste que se obtiene con esta teoría, a las velocidades observadas.