Всесвіт

Гравітація без маси може пояснити загадку темної матерії

Проблема відсутньої маси, вона ж загадка темної матерії, не дає нам змоги зрозуміти устрій Всесвіту. Вчені не знають, з чого складається ця темна матерія, хоча вона становить 85% речовини. Можливо, це аксіони, або первинні чорні діри, або вімпи, або темні фотони – гіпотез багато, але точно не знає ніхто. Астрофізики зі США пропонують як нове рішення не частинку, а різновид топологічного дефекту, що виник у ранньому Всесвіті.

Спостережуваної маси галактик не вистачає, щоб утримувати їх на тій відстані, на якій вони перебувають. Вимірявши їхню загальну масу, вчені дійшли висновку, що видимі компоненти зоряних скупчень і міжзоряного газу мали б розлетітися, однак, цього не відбувається. Очевидно, у картині світобудови щось відсутнє, і це щось отримало назву темної матерії.

На думку професора Річарда Лью з Університету штату Алабама, немає сенсу продовжувати наполягати на існуванні темної матерії, незважаючи на відсутність протягом сотні років пошуків будь-яких прямих доказів. За цей час наука багато чого дізналася про вплив темної матерії на космічні структури, але так і не з’ясувала, що вона з себе представляє, пише Universe Today.

В основі гіпотези професора Лью – фазові переходи Всесвіту, особливі епізоди його історії, коли стан речовини змінювався в усьому космічному просторі. Так було, наприклад, коли Всесвіт охолонув настільки, що сильна взаємодія зв’язала кварки в протони і нейтрони. В одну з цих фаз і сформувалися топологічні дефекти, які набули вигляду компактних регіонів із вищою щільністю речовини. Ці дефекти поводяться як гравітація, але не мають маси.

“Неясно, яка точно форма фазового переходу у Всесвіті могла породити топологічні дефекти такого роду, – сказав Лью. -“Топологічні дефекти – дуже компактні регіони простору з дуже високою щільністю речовини, зазвичай, у формі лінійних структур, відомих як космічні нитки, хоча можливі й сферичні двомірні структури у вигляді шкаралупи”.

Ця шкаралупа складається з тонкого внутрішнього шару позитивної маси і тонкого зовнішнього шару негативної маси. Сукупна маса обох шарів дорівнює нулю, але якщо на цій оболонці перебуває зірка, вона зазнає великого гравітаційного впливу, який притягує її до центру шкаралупи.

Оскільки астрономи в змозі виміряти викривлення світла під дією сильного гравітаційного поля – ефект гравітаційної лінзи – вони можуть виявити і топологічні дефекти.

Якщо ці дефекти й справді існують, вони можуть також керувати утворенням і формою галактик і галактичних скупчень.

Back to top button