Загальна теорія відносності стверджує, що для стабільності галактика повинна мати достатню масу. Однак у багатьох галактиках не спостерігається потрібної кількості видимої матерії, хоча гравітація все одно утримує їх цілими. Вчені пояснювали це існуванням темної матерії — невидимої субстанції, яка не взаємодіє зі світлом, але має масу, і виконує роль «клею», утримуючи галактику.
Проте нове дослідження припускає, що гравітація може діяти навіть без наявності маси. Це ставить під сумнів необхідність концепції темної матерії. Автор теорії Річард Ліу з Університету Алабами в Хантсвіллі, пояснює, що ідея про темну матерію не має достатніх прямих доказів навіть після століття пошуків.
Топологічні дефекти як джерело гравітації
Згідно з теорією Ліу, гравітація в деяких галактиках може виникати через так звані «топологічні дефекти». Ці структури мають високу щільність і, ймовірно, утворилися на ранніх етапах розвитку Всесвіту під час фазових переходів — явищ, коли матерія зазнає значних змін.
Дефекти можуть бути у вигляді космічних струн або оболонок. Оболонка складається з двох шарів: внутрішнього — з позитивною масою, та зовнішнього — з негативної. У сукупності їхня маса дорівнює нулю, але вони створюють сильну гравітацію. Якщо зоря потрапляє на таку оболонку, вона зазнає дії сили, яка притягує її до центру оболонки.
Аналогія з гравітаційним викривленням світла
Цей ефект нагадує поведінку фотонів. Хоча вони не мають маси, вони реагують на гравітацію, оскільки викривлення простору-часу впливає на все в його межах. Світло, проходячи повз масивні об’єкти, змінює свій шлях через гравітаційне викривлення.
До сьогодні наявність гравітаційного викривлення без видимої маси вважали ознакою існування темної матерії. Проте Ліу пропонує альтернативне пояснення: галактики та їхні скупчення складаються з кількох оболонок-топологічних дефектів. Світло, проходячи через такі оболонки, викривляється, що створює ілюзію наявності великої маси.
Новий підхід чи математична вправа?
Попри сміливість нової теорії, Ліу визнає, що вона ще не може повністю спростувати концепцію темної матерії. Він також підкреслює, що невідомо, який саме фазовий перехід міг би створити такі дефекти у Всесвіті. Однак це дослідження вже стало важливим кроком у розумінні того, що гравітація може існувати без маси.
Загалом, ця теорія пропонує новий спосіб пояснити структуру Всесвіту, але потребує подальших досліджень, щоб підтвердити або спростувати її висновки.
Раніше ми повідомляли про те, як невидима матерія може породжувати «темні фотони».
За матеріалами interestingengineering.com
