Опублікована нещодавно робота доводить, що навіть об’єкти та структури, що не мають маси, можуть породжувати силу гравітації. Це означає, що особливості обертання галактик можна пояснити без темної матерії. Проте це викликає багато нових запитань.
Гравітація без маси
Зазвичай вважається, що гравітація не може існувати без маси. Адже вона є фундаментальною особливістю останньої. Проте нещодавно Річард Лію з Університету Алабами в Хантсвілі опублікував роботу, в якій довів, що ця сила може виникати навіть тоді, коли маси фактично немає.
Якщо це справді так, як він розповідає, то це сильно змінить усе наше уявлення про Всесвіт. Адже невловні частинки темної матерії більше не доведеться шукати, бо вони будуть просто непотрібні.
Досі існування цього екзотичного виду речовини не доведене жодним прямим спостереженням. Проте наявний рух та обертання галактик неможливо пояснити, враховуючи тільки ті гравітаційні сили, які породжує звичайна матерія.
Що каже нова теорія
У своїй роботі Лію спробував знайти новий розв’язок гравітаційних рівнянь із загальної теорії відносності. Він працював з їхнім спрощеним записом, відомим як рівняння Пуассона, і застосовував його до галактик та їхніх скупчень. І саме вони підказали йому можливу альтернативну відповідь.
Дослідник стверджує, що джерелом додаткової гравітаційної сили, яка необхідна для того, аби надати галактикам того вигляду, який вони мають, можуть бути топологічні дефекти, які виникли ще на світанку появи Всесвіту. Зазвичай до таких зараховують лінійні структури типу струн, які мають товщину менше ядра атома, але довжину — у десятки й сотні світлових років.
Однак дослідження Лію показали, що можуть існувати концентричні топологічні дефекти простору, що виникли під час фазового переходу. Вони являють собою щось на кшталт бульбашок. Зсередини у них додатна маса, ззовні — від’ємна, тож загалом вони її не мають, однак гравітаційне поле при цьому створюють.
Ці концентричні аномалії простору настільки великі, що зорі можуть буквально лежати на них. І саме вони надають галактикам та їхнім скупченням звичного нам вигляду. Сам дослідник визнає, що його теорія, хоч і позбавляє необхідності шукати темну матерію, створює ще більше питань.
Сам він не може пояснити, що собою являв той фазовий перехід, який мав створити просторові аномалії. Та і як довести їхнє існування, він не говорить. Гравітація так і лишається однією з найзагадковіших сил у Всесвіті.
За матеріалами phys.org
