Опубликованная недавно работа доказывает, что даже объекты и структуры, не имеющие массы, могут порождать силу гравитации. Это означает, что особенности вращения галактик можно объяснить без темной материи. Но это вызывает много новых вопросов.
Гравитация без массы
Обычно считается, что гравитация не может существовать без массы. Ведь она является фундаментальной особенностью последней. Однако недавно Ричард Лию из Университета Алабамы в Хантсвилле опубликовал работу, в которой доказал, что эта сила может возникать даже тогда, когда массы фактически нет.
Если это действительно так, как он рассказывает, то это сильно изменит все наше представление о Вселенной. Тогда окажется, что неуловимые частицы темной материи больше не придется искать, ведь они будут просто ненужны.
До сих пор существование этого экзотического вида вещества не доказано ни одним прямым наблюдением. Однако имеющееся движение и вращение галактик невозможно объяснить, учитывая только те гравитационные силы, которые порождает обычная материя.
Что говорит новая теория
В своей работе Лию попытался найти новое решение гравитационных уравнений из общей теории относительности. Он работал с их упрощенной записью, известной как уравнение Пуассона, и применял его к галактикам и их скоплениям. И именно они подсказали ему возможный альтернативный ответ.
Исследователь утверждает, что источником дополнительной гравитационной силы, необходимой для того, чтобы придать галактикам тот вид, который они имеют, могут быть топологические дефекты, возникшие еще на рассвете появления Вселенной. Обычно к таким относят линейные структуры типа струн, которые имеют толщину меньше ядра атома, но длину — в десятки и сотни световых лет.
Однако исследования Лия показали, что могут существовать концентрические топологические дефекты пространства, возникшие во время фазового перехода. Они представляют собой нечто вроде пузырьков. Изнутри у них положительная масса, снаружи — отрицательная, поэтому в целом они ее не имеют, но гравитационное поле при этом создают.
Эти концентрические аномалии пространства настолько велики, что звезды могут буквально лежать на них. И именно они придают галактикам и их скоплениям привычный нам вид. Сам исследователь признает, что его теория, хоть и избавляет от необходимости искать темную материю, создает еще больше вопросов.
Сам он не может объяснить, что собой представлял тот фазовый переход, который должен был создать пространственные аномалии. Да и как доказать их существование, он не говорит. Гравитация так и остается одной из самых загадочных сил во Вселенной.
По материалам phys.org
