Раптовий поворот. Фізики готові відродити альтернативну теорію гравітації

Одна з найдивніших галактик змусила дослідників переглянути свої розрахунки.
Вчені з Сент-Ендрюського університету, Шотландія зробили нову спробу пояснити наявність або відсутність темної матерії в одній із дивних галактик і таким чином відродили можливість альтернативної теорії гравітації, повідомляє ScienceAlert.
Багато вчених вважають, що темна матерія змушує спіральні галактики обертатися швидше, ніж вони мають це робити. Але одна з альтернативних теорій, яка суперечить наявності темної матерії в галактиках, пропонує зміну в законі тяжіння Ньютона і пояснює обертання галактик без участі темної матерії. Для цього потрібно вирахувати гравітаційні сили, які діють на зірки у зовнішніх регіонах галактики, але зробити це потрібно інакше, ніж показують закони Ньютона.

Ця гіпотеза називається модифікована ньютонівська динаміка або MOND. Її запропонував ще 1983 року фізик Мордехай Мілгром. Щоб перевірити цю гіпотезу, потрібно вивчити швидкість обертання галактик, особливо таких дивних, як тьмяні ультрадифузні галактики. Ці об’єкти поводяться негаразд, як інші галактики. Вчені вважають, що деякі з цих галактик майже повністю складаються з темної матерії, тоді як інші майже повністю позбавлені її.

Тому минулого року група вчених звернула свою увагу на ультрадифузну галактику AGC 114905, яка знаходиться на відстані приблизно 250 млн світлових років від нас. Дослідники вирішили вивчити, як швидко вона обертається.

Ультрадиффузная галактика AGC 114905

Тоді вчені з’ясували, що галактика обертається дуже повільно, настільки повільно, що вченим не тільки не потрібна була темна матерія для пояснення того, що відбувається, але крива обертання галактики ставила під великий сумнів теорію MOND. Це не узгоджувалося з жодною гіпотезою.

“Дуже низька швидкість обертання цієї галактики несумісна як з теорією MOND, так і з теоріями темної матерії. Але тільки теорія MOND здатна обійти це протиріччя”, – говорить Хуншен Чжао з Сент-Ендрюського університету.

У ході нового дослідження вчені припустили, що проблема не в MOND, а в нахилі самої галактики. Коли астрономи дивляться на галактики далеко в глибинах космосу, іноді важко підтвердити, під яким кутом її вони бачать. Вчені минулого дослідження вважали, що AGC 114905 виглядає еліптичною, припускаючи, що вони дивляться на цю галактику під кутом.

Але нове дослідження передбачає, що галактика може бути еліптичної, навіть якщо вона звернена до нас прямо. Зміна кута галактики по відношенню до нас також змінить швидкість її обертання, внаслідок чого всі математичні розрахунки MOND врешті-решт складуться правильно.

“Наше моделювання показує, що нахил AGC 114905 може бути значно меншим, ніж вважалося раніше, а це означає, що галактика насправді обертається набагато швидше, ніж думають люди, відповідно до очікувань MOND”, – каже Індраніл Банік із Сент-Ендрюського університету.

Якщо цей новий висновок знайде підтвердження, то теорія MOND може ще проіснувати далі.