Новое исследование ультрадиффузной карликовой галактики AGC 114905 возродило противоречивую теорию гравитации. Новая гипотеза дала ученым больше вопросов, чем ответов о том, что заставляет наши галактики двигаться.
MOND может объяснить существование галактик во Вселенной вместо темной энергии
Все начинается с темной материи. Хотя большинство космологов согласны с тем, что существует нечто, называемое «темной материей», заставляющее спиральные галактики вращаться быстрее, чем они должны. Но даже эта загадочная субстанция не дает ответов на все вопросы, которые нам нужны для объяснения загадки вращения галактик. Ученые решили рассмотреть альтернативные варианты.
Модель динамики Милгрома
Одна альтернативная гипотеза о темной материи называется модифицированной ньютоновской динамикой (MOND) или моделью динамики Милгрома. Эта гипотеза впервые была опубликована в 1983 году физиком Мордехаем Милгромом. Она предполагает, что для заполнения гравитационных брешей во Вселенной не нужна гипотетическая темная материя. Все сводится в вычислении гравитационных сил, испытываемых звездами во внешних галактических регионах, иначе, чем это делают законы Ньютона.
Чтобы проверить эту идею, которая предполагает работу с пропорциональностью радиусу звезды или центростремительному ускорению, нужно посмотреть на скорости галактик — особенно таких странных, таких как ультрадиффузные галактики AGC 114905. У этих очень особенных представителей галактического мира есть привычка вести себя иначе, чем обычная галактика. Например, некоторые сверхрассеянные галактики, по-видимому, почти полностью состоят из темной материи, в то время как другие почти полностью ее лишены.
Странности AGC 114905
Вот тут-то и появляется AGC 114905. Эта сверхдиффузная карликовая галактика на расстоянии около 250 миллионов световых лет от нас. Команда исследователей обнаружила, что ее вращение было чрезвычайно медленным — настолько медленным, что им не только не требовалась темная материя для подтверждения моделей, но и кривая вращения галактики также поставила под сомнение структуру MOND. Галактика не согласуется ни с одной гипотезой.
Радиоизображение нейтрального водорода в галактике AGC 114905. Фото: Science Alert
«Очень низкая зарегистрированная скорость вращения этой галактики несовместима как с MOND, так и со стандартным подходом к темной материи. Однако, в отличие от теории темной материи, лишь MOND способна обойти это противоречие», – говорит физик Сент-Эндрюсского университета и один из исследователей Хуншэн Чжао.
Неверный угол зрения в качестве разоблачения
В новой статье ученых «разоблачается» открытие 2021 года, предполагая, что проблема не в MOND, а в наклоне самой галактики. Когда мы смотрим на галактики далеко в глубинах космоса, иногда бывает трудно подтвердить, под каким углом мы ее видим. Первоначальная команда обнаружила, что AGC 114905 выглядит эллиптической, предполагая, что мы смотрим на галактику под углом. Но, используя моделирование, исследователи теперь предполагают, что галактика может казаться эллиптической, даже если она обращена к нам прямо. Изменение угла галактики по отношению к нам также изменит скорость вращения галактики, в результате чего все математические расчеты MOND в конце концов сложатся.
«Наше моделирование показывает, что наклон AGC 114905 может быть значительно меньше, чем считалось ранее. Это означает, что галактика на самом деле вращается намного быстрее, в соответствии с ожиданиями MOND», — говорит ведущий автор новой статьи, физик Индранил Баник из Университета Сент-Эндрюс.
Если этот новый вывод подтвердится, кажется, что структура MOND может стать серьезным конкурентом идеи о темной материи. Пока темная материя до сих пор не обнаружена, кроме косвенных признаков, MOND может получить новую жизнь в качестве объяснения существования галактик во Вселенной.
Ранее ученые выяснили, что столкновения могут лишать галактики темной материи.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале
Источник: universemagazine.com
