Вчені заявили, що класична теорія фізики не працює для Всесвіту, її краще пояснює теорія MOND. Вони довели це, спостерігаючи за карликовою галактикою.
Автори нового дослідження заперечують темну матерію і замість неї розповіли про свою концепцію пристрою Всесвіту
“Можна сказати, що гравітації немає. Планети і зірки переміщаються через спотворення простору-часу“, – заявив Мітіо Каку, фізик і автор нової роботи.
Астрономи з різних наукових інститутів на чолі з вченим з Університету Сент-Ендрюс, з’ясували, що газ в карликовій галактиці обертається дуже швидко. Це передбачали ранні моделі, що працюють в теорії, яка називається Динаміка Мілгроміана, або модифікована динаміка Ньютона (MOND). Ця теорія суперечить ідеї про існування темної матерії.
Обидві – теорія MOND і концепція темної матерії — відповідають на питання, чому галактики влаштовані саме так.
Що з’ясували автори нової роботи?
Автори нової роботи заявили, що вони знайшли карликову галактику з високою швидкістю обертання газу. Такі властивості узгоджуються з теорією MOND. Але тільки в тому випадку, якщо нахил галактики завищили при ранніх розрахунках.
Дослідники зосередили увагу на тому, щоб перевірити, чи гравітація змінюється при низькому прискоренні, і чи може теорія MOND замінити концепцію темної матерії, яка нібито знаходиться навколо галактик.
Як теорію Mond поховали і оживили?
Раніше дослідження показали, що в галактиці AGC 114905 обертання газу відбувається повільно, через це теорія MOND не працює.
Основні теорії, такі як MOND, потрібні для того, щоб розуміти, як влаштований Всесвіт. Згідно з класичною теорією фізики, обертання галактик відбувається так швидко, що фактично їх повинно розірвати на шматки.
Теорія MOND – це альтернатива для загальної теорії відносності. Останню придумав Альберт Енштейн, щоб пояснити, як працює гравітація і чому існує темна матерія, яка утримує галактики разом.
MOND спрямована на те, щоб пояснити, чому різні об’єкти у Всесвіті мають різну масу, не використовуючи концепцію темної матерії. Її запропонував на початку 1980-х років Ізраїльський астрофізик Мордехай Мілгром, теорія являла собою модифікацію закону тяжіння, що дає більш сильну взаємодію в деяких областях простору, таким чином, щоб пояснювався спостережуваний вид кривих обертання галактик.
Прихильники MOND вважають аргументом на свою користь те, що досі не вдалося знайти темну матерію, навіть через десятиліття пошуків. Тому вчені створили нові альтернативні ідеї того, що тримає галактики разом. Ніякого усталеної думки з цього приводу немає досі.
Чому автори вирішили повернути теорію MOND?
На радіозображенні вище галактика AGC 114905, в якій знаходиться нейтральний газоподібний водень. На знімку нахил галактики видно по контурах чорного еліпса. Якщо галактика кругла, то її нахил до осі становить 32 °.
Але автори нової роботи заявили, що це неправильні дані, і зобразили поверх контури блакитного еліпса, які, на їхню думку, відображають реальну ситуацію. В такому випадку нахил обертового газу невеликий, а значить, працює теорія MOND.
Адже галактики далеко, як можна виміряти їх обертання і нахил?
Обертання зірок і газу в далеких галактиках неможливо виміряти безпосередньо. Тільки компонент, розташований уздовж лінії прямої видимості, відомий з точних спектроскопічних вимірювань.
Якщо дивитися на галактику майже в упор, то вона буде обертатися в основному в площині неба. Це може ввести спостерігачів в оману і змусити їх думати, що галактика насправді обертається дуже повільно, тому потрібно переоцінити нахил між площинами диска і неба. Цей нахил оцінювався по тому, наскільки еліптичною здається галактика.
В результаті галактика може бути набагато ближче, ніж передбачали спостерігачі. А це підтверджує, що галактика обертається на багато швидше, і тим самим, спростовується неспроможність теорії MOND.
Чому теорія MOND спрацювала, а ідея з темною матерією — ні?
Моделювання продемонструвало, що галактика може здаватися дещо еліптичною навіть при спостереженні лицем до лиця. Це відбувається тому, що зірки і газ в галактиці мають гравітацію і можуть витягуватися в деяку некруглу форму.
Аналогічний процес викликає спіральні рукави в дискових галактиках, які настільки поширені, що їх часто називають спіральними галактиками.
Павло Круп, співробітник Боннського університету, вважає, що теорія MOND була релевантна для проведених раніше тестів. А ось стандартний підхід викликає дуже серйозні нестиковки у фізиці різних об’єктів.