Уникальный прогноз «модифицированной гравитации» бросает вызов темной материи

Уникальный прогноз «модифицированной гравитации» бросает вызов темной материи

Уникальный прогноз «модифицированной гравитации» бросает вызов темной материи

Международная группа ученых опубликовала результаты, согласно которым гипотеза, альтернативная популярной гипотезе темной материи, более точно прогнозирует галактический феномен, который, на первый взгляд, идет вразрез с классической гравитацией.

2

Это имеет большое значение, говорят астрофизики, поскольку является еще одним подтверждением данной гипотезы – называемой модифицированной ньютоновской динамикой (modified Newtonian dynamics, MOND) – как обоснованного объяснения космологической дилеммы, состоящей в том, что галактики, словно не подчиняются давно известным законам гравитации, сформулированным еще сэром Исааком Ньютоном в конце 1600-х гг.

Суть загадки: на протяжении десятилетий мы измеряем в космосе более интенсивное гравитационное притяжение, чем ожидаем – и наоборот, для настолько интенсивной гравитации мы не можем найти достаточного количества объясняющей ее материи.

Поэтому сторонники гипотезы темной материи предполагают, что большая часть известной Вселенной на самом деле состоит из материала, который не взаимодействует со светом, а значит, является невидимым и недоступным обнаружению – однако этот материал отвечает за большую часть гравитационного притяжения между галактиками. Эта гипотеза оставалась доминирующей на протяжении почти 50 лет.

Альтернативная версия, называемая гипотезой MOND, была предложена физиком Мордехаем Милгромом из Института Вейцмана, Израиль, в начале 1980-х гг., и согласно данному сценарию, это дополнительное гравитационное притяжение объясняется небольшим изменением законов гравитации.

Вместо приписывания дополнительного гравитационного притяжения невидимой и недоступной обнаружению темной материи, гипотеза MOND постулирует, что гравитация при невысоких ускорениях является более сильной, чем прогнозируется, исходя из «чистого» ньютоновского понимания.

Кроме того, гипотеза MOND делает смелый прогноз: внутренние перемещения объекта в космосе зависят не только от массы объекта, но и от гравитационного притяжения всех других массивных объектов Вселенной – так называемое «влияние внешнего поля» (external field effect, EFE). Согласно Милгрому, подтверждение EFE эффекта стало бы неоспоримым подтверждением гипотезы MOND.

Теперь в новом исследовании астрофизики во главе с Кю-Хёном Чжэ (Kyu-Hyun Chae) из Университета Седжон, Южная Корея, сообщают о подтверждении EFE-эффекта для набора из более чем 150 изученных галактик.

«Влияние внешнего поля, или EFE-эффект, является уникальным прогнозом гипотезы MOND, который никак не вытекает из ньютоновско-эйнштейновской гравитации», — рассказал соавтор Стейси Макго ( Stacy S. McGaugh) из Университета Кейс Вестерн Резерв, США.

Макго и его коллеги зарегистрировали наличие EFE-эффекта, проанализировав вращение галактик из базы данных Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves (SPARC). В ходе анализа исследователи заметили, что галактики, находящиеся в мощных внешних полях, замедлялись (или демонстрировали спадающие формы кривых вращения) чаще, чем галактики, лежащие в более слабых внешних полях. Такой прогноз дает лишь гипотеза MOND, еще раз подчеркнули авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Источник