
Едно от доказателствата в подкрепа на съществуването на тъмната материя е начинът, по който скоростта на звездите, газовите и прахови облаци в една галактика се променят с разстоянието им от центъра на галактиката, известен като крива на галактическото въртене.
Но статия на астрономите Стейси Макгоу (Stacy S. McGaugh), Федерико Лели (Federico Lelli) и Джим Шомбърт (Jim Schombert), публикувана в авторитетното списание Physical Review Letters, показа, че
"Ускорението, наблюдавано в кривите на ротация плътно корелира с гравитационното ускорение, очаквано само от видимата маса".
което означава, че тъмната материя е напълно ненужна!
Това доста шокиращо заключение е на базата на данни от 153 спирални и неправилни галактики, събрани с помощта на инфрачервения орбитален телескоп Spitzer. Получените от космическата обсерватория SPARC данни (Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves - фотометрия и точни ротационни криви), дават възможност за проучвания на връзката между разпределението на "барионната (нормална, видима) материя в системите и формата на т.нар криви на въртене, графиката на скоростите на въртене на звездите във функция от тяхното разстояние от центъра на галактиката.
Загадката на скоростта на въртене на галактиките
В края на 1970 г., астрономите Вера Рубин (Vera Rubin) и Алберт Босма (Albert Bosma) независимо един от друг установиха, че спиралните галактики се въртят равномерно с почти еднаква скорост - скоростта на звездите и газовете в галактиката не намалява пропорционално с радиуса, както можеше да се очаква от законите на Нютон и разпределението на видимата материя, а остава приблизително постоянна.
Скоростта на движение на звездите не намалява по краищата на галактиките и това е типичната ситуация във Вселената. Според небесната механика скоростта на въртящите се звезди около центъра на галактиката трябва да намалява обратно пропорционално на разстоянието им до центъра (вляво горе). В реалните галактики скоростта остава почти постоянна. Това означава, че галактиката всъщност съдържа допълнително голяма маса невидимо вещество или "галактическо хало (ореол)" (вдясно).
Орбиталната скорост на звездите в галактиката зависи от гравитационното притегляне на масите. Колкото по-силно звездата се привлича към галактическия център, толкова е по-голямо радиалното ускорение и толкова по-бързо трябва тя да се движи, за да преодолее това притегляне. Може да се вземе пример с планетите в нашата слънчева система. Меркурий е близо до Слънцето и следователно има голямо радиално ускорение спрямо Слънцето. Отдалеченият Плутон има малко радиално ускорение. Така Меркурий се движи около Слънцето с 48 км /сек., докато Плутон - с едва 5 км/сек. Според модела на тъмната материя, масата на галактиката не е концентрирана в центъра й. Повечето от видимата материя е там, но галактиката е заобиколена и от ореол от тъмна материя.
Обикновено се смята, че причина за тези "плоски криви на ротация" е фактът, че повечето от масата на галактиката е тъмна материя и голямата част от нея е в ореола на галактиката, която осигурява допълнително гравитационно привличане.
Модифицираната Нютонова динамика
Има много други доказателства в подкрепа на тъмната материя, но съществуват също така и алтернативни модели като "Модифицирана Нютонова динамика" (Modified Newtonian dynamics - MOND).
През 80-те години е имало предположение, че гравитацията не е една и съща навсякъде, като е алтернатива на тъмната материя. Идеята, известна като MOND, бе изразена от Мордехай Милгром (Mordehai Milgrom) от Принстънския университет в Ню Джърси. Той открил, че галактиките се въртят почти перфектно в ситуации, в които гравитационното поле е относително слабо, но силата му престава да намалява в зависимост от квадрата на разстоянието и се изравнява. В такива среди във външните краища на галактиките гравитацията ще бъде по-силна от очакваното. През 2014 Хуншен Жао (Hongsheng Zhao) от Университета на Сейнт Андрюс показа, че такава малка промяна ще позволи на взаимодействието на Млечния път с Андромеда преди 7-11 милиарда години.
Макар, че в статията в Physical Review Letters не е спомената, Макгоу е привърженик на теорията MOND. Новото изследване на радиалното ускорение на звездите може да направи теорията MOND отново актуална.
Публикацията показва, че в инфрачервена светлина разпределението на материята дава по-добри, отколкото в оптична светлина стойности на разпределението, които напълно обясняват плоските криви на въртене. Тоест, тъмната материя е ненужна.
Данните на скоростите на въртене в 153 галактики. Корелацията между радиалното и гравитационното ускорения е доста силна. (McGaugh, et al.)
И все пак, тъмната материя е нужна
Статията на McGaugh, Lelli и Schombert по никакъв начин не отхвърля съществуването на тъмна материя, нито потвърждава съществуването на MOND. Те разгледат разпределението на материята и плоските криви на ротация само до района, където се намира видимата (в оптичния и инфрачервения диапазон) барионна материя. Налице е силна корелация между разпределението на материята и плоските криви на ротация, така че изглежда, че тъмната материя всъщност не е необходима. Но е известно, че барионната материя е концентрирана в центъра на галактиката, а ореолът от тъмна материя се простира много по-далеч - видимите системи са много малки в сравнение с ореола.
И тук, извън сферата на барионната материя, тъмната материя остава необходима.
MOND е трудно приемана хипотеза - идеята, че природата променя силата според обстоятелствата, е неприятна за по-голямата част от физиците. Нещо повече, MOND има проблеми с много големите маси. За галактичните купове тъмната материя все още е необходима, за да ги задържи заедно. Топлите и студени райони на микровълновия реликтов фон е трудно да се обяснят, без някаква форма на тъмна материя, съдействаща на обединението на обикновената материя в галактики.
"Играта между тъмната материя и MOND просто стана малко по-интересна" - коментира във Forbes професорът по астрофизика Брайън Кобелейн (Brian Koberlein).
Източници:
La correlación entre materia bariónica y las curvas de rotación galáctica, Francis Naukas
Rotating Galaxies Could Prove Dark Matter Wrong, Brian Koberlein, Forbes
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
21919
2
26.09 2016 в 02:42
Но ако е вярно, то колкото ненужна се оказва тъмната материя, двойно по-ненужни са напъните с различните MOND.
18427
1
25.09 2016 в 17:47
Просто - няма нужда от "огромна" маса в центъра на галактиките, наричана черна дупка. В центъра - е празно, кухо.
Ореол с тороидална форма на тъмната енергия (представа за нещо като "силови" линии на геодезичните - за тежка маса и за електромагнитна маса) е достатъчен да прави галактиките такива, каквито ги "виждаме" по движение на частите им.
Последни коментари
Peter Petrov
След многократни експлозии нов тест за мегаракетата на Мъск
поп Дръвчо
Гледайте за първи път на живо как новооткритият "междузвезден посетител" 3I/ATLAS се устремява към нас
Bai Tanas
Как е миришел Древният Рим? Честно казано - ужасно!
Прост Човек
Стъклените бутилки съдържат 5 до 50 пъти повече микропластмаси от пластмасовите бутилки
dolivo
Най-старите "човешки" фосили в Япония, се оказаха нечовешки, твърди ново проучване
dolivo
Как „зеленото побутване“ стимулира устойчивите избори на хората