Нове дослідження ультрадифузної карликової галактики AGC 114905 відродило суперечливу теорію гравітації. Нова гіпотеза поставила перед вченими більше запитань, ніж дала відповідей про те, що ж змушує наші галактики рухатися.
Все починається із темної матерії. Хоча більшість космологів згодні з тим, що існує щось, зване темною матерією, що змушує спіральні галактики обертатися швидше, ніж вони мають це робити. Але навіть ця загадкова субстанція не дає відповіді на всі питання, які нам потрібні для пояснення загадки обертання галактик. Вчені вирішили розглянути альтернативні варіанти.
Модель динаміки Мілгрома
Одна альтернативна гіпотеза про темну матерію називається модифікованою ньютонівською динамікою (MOND), або моделлю динаміки Мілгрома. Ця гіпотеза вперше була опублікована 1983 року фізиком Мордехаєм Мілгромом. Вона передбачає, що для заповнення гравітаційних проломів у Всесвіті не потрібна гіпотетична темна матерія. Все зводиться в обчисленні гравітаційних сил, що випробовуються зорями у зовнішніх галактичних регіонах, інакше, ніж це роблять закони Ньютона.
Щоб перевірити цю ідею, яка передбачає роботу з пропорційністю радіуса зорі або доцентровому прискоренню, потрібно подивитися на швидкості галактик — особливо таких дивних, як ультрадифузні галактики AGC 114905. У цих дуже особливих представників галактичного світу є звичка поводитися інакше, ніж звичайна галактика. Наприклад, деякі надрозсіяні галактики, напевне, майже повністю складаються з темної матерії, тоді як інші майже повністю її позбавлені.
Дивність AGC 114905
Ось тут і з’являється AGC 114905. Ця наддифузна карликова галактика розташована на відстані майже 250 млн світлових років від нас. Команда дослідників виявила, що її обертання було надзвичайно повільним — настільки, що їм не тільки не була потрібна темна матерія для підтвердження моделей, а й крива обертання галактики також поставила під сумнів структуру MOND. Галактика не узгоджується з жодною гіпотезою.
«Дуже низька зареєстрована швидкість обертання цієї галактики несумісна як із MOND, так і зі стандартним підходом до темної матерії. Однак, на відміну від теорії темної матерії, лише MOND здатна обійти цю суперечність», — каже фізик Сент-Ендрюського університету та один із дослідників Хуншен Чжао.
Неправильний кут зору як викриття
У новій статті вчених «викривається» відкриття 2021 року, припускаючи, що проблема не в MOND, а в нахилі самої галактики. Коли ми дивимося на галактики далеко в глибинах космосу, іноді важко підтвердити, під яким кутом ми їх бачимо. Початкова команда виявила, що AGC 114905 є еліптичною, припускаючи, що ми дивимося на галактику під кутом. Але, використовуючи моделювання, дослідники тепер припускають, що галактика може бути еліптичною, навіть якщо вона звернена до нас прямо. Зміна кута галактики щодо нас також змінить швидкість обертання галактики, внаслідок чого всі математичні розрахунки MOND зрештою складуться.
«Наше моделювання показує, що нахил AGC 114905 може бути значно меншим, ніж вважалося раніше. Це означає, що галактика насправді обертається набагато швидше відповідно до очікувань MOND», — каже провідний автор нової статті, фізик Індраніл Банік з Університету Сент-Ендрюс.
Якщо цей новий висновок підтвердиться, здається, що структура MOND може стати серйозним конкурентом ідеї темної матерії. Поки темна матерія досі не виявлена, крім непрямих ознак, MOND може отримати нове життя як пояснення існування галактик у Всесвіті.
Раніше вчені з’ясували, що зіткнення можуть позбавляти галактики темної матерії.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
