Новые измерения скоростей вращения галактик указывают на альтернативную теорию гравитации, как на возможное объяснение феномена темной материи

Галактика

Несмотря на то, что понятие темной материи является ключевым моментом существующей космологической модели LCDM (Lambda-CDM model), с этим понятием связано некоторое количество проблем. И главной проблемой является то что, несмотря на большое количество затраченных усилий, ученым так и не удалось обнаружить прямых доказательств существования частиц темной материи любого из предполагаемых видов. В связи с этим некоторые из ученых склоняются более к альтернативным вариантам, таким, как модифицированная Ньютоновская динамика (MoND) или модифицированная теория гравитации. Более того, некоторые из последних исследований говорят прямо в поддержку этих альтернативных теорий.

Теория MoND возникла в результате нестыковок в наблюдениях за вращением галактик. Большая часть материи в галактиках сгруппирована в центральной части, таким образом можно ожидать, что звезды, расположенные ближе к центру, будут иметь более высокие орбитальные скорости. Но на практике все обстоит иначе, практически во всех галактиках звезды вращаются вокруг центра с более-менее одинаковыми скоростями. И, в 1983 году израильский астрофизик Мордехай Милгром (Mordehai Milgrom) выдвинул первое предположение о «неправильности» существующей гравитационной модели.

Графики вращения галактики

На межзвездных дистанциях силы притяжения между звездами четко подчиняются законом Ньютоновской динамики и гравитации. И, вместо того, что бы начать изменения в Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, Милгром предложил изменить универсальный закон тяготения Ньютона. Согласно его утверждениям сила притяжения — это не чистое обратное квадратное соотношение, в этом законе существует еще одна составляющая, не зависящая от расстояния. Эта составляющая дает добавку всего в 10 триллионных частей g, но и этого достаточно для объяснения некоторых несоответствий во вращении галактик.

Конечно, добавление к уравнению Ньютона пусть и крошечной постоянной составляющей означает необходимость изменения и уравнений Эйнштейна. Из-за этого возникли некоторые различные способы представления тории MoND, такие, как AQUAL (A QUadrAdic Lagrangian). И AQUAL, и стандартная модель LCDM могут объяснить наблюдаемые вращения галактик с небольшими тонкими различиями.

Одним из различий между AQUAL и LCDM является разница в скоростях вращения звезд, расположенных во внутренних и внешних частях галактик. Согласно модели LCDM кривые распределения скоростей звезд должны быть гладкими, но модель AQUAL предсказывает наличие крошечной петли в кривой, что связано с модифицированной теорией гравитации. Это отличие очень маленькое для того, чтобы его можно было увидеть и измерить на примере какой-либо одной галактики. Но статистика, набранная в результате наблюдений за множеством галактик, может выявить это.

Сравнение практических и теоретических графиков

И не так давно группа ученых провела исследования 152 галактик, данные о которых были взяты из базы SPARC (Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves). По этим данным были составлены соответствующие графики с высоким разрешением и проведен их сравнительный анализ, результаты которого полностью соответствуют предсказаниям модели AQUAL.

Это конечно захватывающий результат, и некоторые из приверженцев альтернативной теории уже восклицают приветствие «Vive le MoND!». Однако, все это не является полным опровержением факта возможности существования темной материи, ведь у модели AQUAL имеются свои собственные проблемы, к примеру, связанные с гравитационными линзами и создающими их галактиками.

Ключевые слова:
Темная, Материя, Теория, Модель, LCDM, Альтернативная, Динамика, Гравитация, AQUAL, Вращение, Галактика

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Проявление «модифицированной гравитации» в 150 галактиках указывает на альтернативу теории темной материи
  • Новые компьютерные модели галактик предоставили доказательства существования темной материи
  • Альтернативная теория гравитации получила подтверждения в виде новых астрономических наблюдений
  • Ученые обнаружили существенную часть «недостающей» материи Вселенной.
  • Согласно новой теории, Земля может иметь невидимую «мохнатую шубу», состоящую из темной материи
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Ученые-астрономы впервые обнаружили совершенно новый тип взрыва сверхновой
    Группа исследователей из обсерватории Los Cumbres Observatory собрала массив данных, которые являются убедительным доказательством совершенно нового типа взрыва сверхновой. Этот новый тип взрыва называют ...
    Физики нашли теоретический способ, который позволит человеку безопасно попасть в недра черной дыры
    Вполне вероятно, что для того, чтобы разгадать все связанные с этим тайны, человеку в далеком будущем все же придется рискнуть и отправиться внутрь черной ...
    Обнаружена система, звезды которой «прядут ткань» из «волокон» пространственно-временного континуума
    Даже спустя 100 лет после того, как Альберт Эйнштейн сформулировал свою Общую теорию относительности (OTO), новые астрономические наблюдения продолжают подтверждать ее достоверность. К таким ...
    Обсерватория SDO запечатлела «улыбку» Солнца
    Иногда неожиданная улыбка на лице незнакомого человека может полностью изменить ваше настроение и весь ваш последующий день. И мы весьма надеемся, что эта радостная ...
    Астрономы собрали небывалый «урожай» гравитационных волн
    Ученые-астрономы объявили о небывалом по масштабам пополнении каталога GWTC-3 (Gravitational-Wave Transient Catalog), каталога, в который заносятся все случаи регистрации гравитационных волн и в который ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика