Наблюденията на галактики джуджета дават превес на тъмната материя пред модифицираната гравитация

Ваня Милева Последна промяна на 31 октомври 2025 в 00:00 137 0

В спирални галактики като M33 (вляво) връзката между видимата материя и гравитационното ускорение е ясно установена. Слабите галактики джуджета като Еридан II (вдясно) показват по-ниски ускорения. Проучването показва, че техните гравитационни полета не мо

Кредит ESO/ DSS2 (D. De Martin); DES (S.E. Koposov), composition: AIP ( M. P. Júlio)
В спирални галактики като M33 (вляво) връзката между видимата материя и гравитационното ускорение е ясно установена. Слабите галактики джуджета като Еридан II (вдясно) показват по-ниски ускорения. Проучването показва, че техните гравитационни полета не могат да бъдат обяснени единствено с видимата им материя и подчертава необходимостта от тъмна материя.

В продължение на десетилетия се води дебат защо галактиките се въртят по-бързо от предвиденото: дали това се дължи на наличието на тъмна материя наред с обикновената материя, или е резултат от това, че законът за гравитацията на Нютон е дефектен, което изисква модифициран закон за гравитацията (наречен MOND)?

Международен екип астрономи, ръководен от Института за астрофизика Лайбниц в Потсдам (AIP), който включва и Университета в Лайден, е изследвал скоростта и движението на звездите в дванадесет галактики джуджета. Въз основа на своите открития те стигат до заключението, че MOND не може да обясни наблюденията, но тъмната материя може.

Мариана Хулио (Mariana Júlio) от AIP и нейният екип са използвали Националния суперкомпютърен център DiRAC във Великобритания, за да анализират наблюденията и да използват симулации, за да определят доколко те отговарят на моделите на MOND и тъмната материя. 

The radial acceleration relation at the EDGE of galaxy formation: testing its universality in low-mass dwarf galaxies. Mariana P. Júlio et. al. https://arxiv.org/abs/2510.06905

[image or embed]

— AstroArxiv (@astroarxiv.bsky.social) October 9, 2025 at 7:14 AM

Както наблюденията, така и симулациите показват, че гравитационното поле на галактиките джуджета не може да се определи единствено от тяхната видима материя. Това противоречи на преработените прогнози за гравитацията, базирани на MOND теориите.

Астрономите отдавна смятат, че съществува проста връзка между количеството видима материя в една галактика и силата на нейната гравитация – известна като "връзка на радиалното ускорение".

В някои случаи едно и също количество видима материя може да произведе различни гравитационни ускорения, което предполага, че друг невидим фактор – най-вероятно тъмната материя – влияе върху поведението им.

Докато тази връзка все още е валидна за по-големи системи, новото изследване показва, че тя започва да отслабва в най-малките галактики.

Резултатите потвърждават предишното подозрение, че галактиките джуджета не отговарят на очакванията, произтичащи от по-масивни галактики. Те не съответстват на екстраполираната връзка на радиалното ускорение, но показват по-големи ускорения или – в картината на тъмната материя – повече липсваща маса.

"Нашите резултати показват, че няма достатъчно информация, основана само на това, което можем да видим, за да определим силата на гравитационното поле в най-малките галактики. Този резултат може да се обясни, ако тези галактики са заобиколени от невидим ореол от тъмна материя, тъй като тъмната материя кодира "липсващата информация". Но теориите за MOND – поне предложените досега – изискват гравитационното поле да се определя само от това, което виждаме. Това просто изглежда не работи", обяснява професор Джъстин Рийд (Justin Read) от Университета в Съри, съавтор на изследването.

"Най-малките галактики джуджета отдавна са в противоречие с прогнозите на MOND, но несъответствието би могло да се обясни с несигурността на измерванията или чрез адаптиране на теорията на MOND", уточнява Мариана Хулио.

Въпреки че откритията не разкриват от какво е съставена тъмната материя, те стесняват пространството за алтернативни обяснения. Бъдещи наблюдения на още по-слаби и по-далечни галактики ще помогнат да се разбере какво всъщност представлява тъмната материя.

Справка: Mariana P. Júlio et al, The radial acceleration relation at the EDGE of galaxy formation: testing its universality in low-mass dwarf galaxies, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2510.06905

Източник: Dwarf galaxies tip the scales in favor of dark matter over modified gravity, Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !