_ MOND vs. întuneric materie: Cercetările sugerează că curbele de rotație ale galaxiilor rămân plate pe termen nelimitat

Într-o descoperire care provoacă înțelegerea convențională a cosmologiei, oamenii de știință de la Case Western Reserve University au descoperit noi dovezi care ar putea remodela percepția noastră despre cosmos.

Tobias Mistele, un savant post-doctorat în cadrul Departamentului de Astronomie de la Colegiul de Arte și Științe din Case Western Reserve, a lansat o tehnică revoluționară folosind „lentile gravitaționale” pentru a pătrunde în tărâmul enigmatic al materiei întunecate. El a descoperit că curbele de rotație ale galaxiilor rămân plate timp de milioane de ani lumină, fără sfârșit la vedere.

Lucrarea a fost publicată pe serverul de pre-print arXiv.

Oamenii de știință au descoperit că se credea anterior că curbele de rotație ale galaxiilor trebuie să scadă cu cât privești mai departe în spațiu.

În mod tradițional, comportamentul stelelor în galaxii i-a nedumerit pe astronomi. Conform gravitației newtoniene, stelele de pe marginile exterioare ar trebui să fie mai lente din cauza atracției gravitaționale diminuate. Acest lucru nu a fost observat, ceea ce a condus la deducerea materiei întunecate. Dar chiar și halourile de materie întunecată ar trebui să se încheie, așa că curbele de rotație nu ar trebui să rămână plate la infinit.

Analiza lui Mistele sfidează această așteptare, oferind o revelație uluitoare: influența a ceea ce numim materie întunecată se extinde cu mult dincolo de anterioare. estimări, care se întind la cel puțin un milion de ani-lumină de centrul galactic.

Un efect atât de lungă poate indica faptul că materia întunecată – așa cum o înțelegem noi – ar putea să nu existe deloc.

„Această descoperire provoacă modelele existente”, a spus el, „sugerând că există fie halouri de materie întunecată foarte extinse, fie că trebuie să ne reevaluăm în mod fundamental înțelegerea teoriei gravitaționale.”

Stacy McGaugh, profesor și director al departamentului Departamentul de Astronomie din Colegiul de Arte și Științe, a spus că descoperirile lui Mistele, programate pentru publicare în Astrophysical Journal Letters, depășesc limitele tradiționale.

„Implicațiile acestei descoperiri sunt profunde”, a spus McGaugh. „Nu numai că ar putea redefini înțelegerea noastră despre materia întunecată, dar ne îndeamnă și să explorăm teorii alternative ale gravitației, provocând însăși structura astrofizicii moderne.”

Tehnica principală folosită de Mistele în cercetările sale, lentilele gravitaționale. , este un fenomen prezis de teoria relativității generale a lui Einstein. În esență, apare atunci când un obiect masiv, cum ar fi un grup de galaxii sau chiar o singură stea masivă, curbează calea luminii care vine de la o sursă îndepărtată. Această îndoire a luminii se întâmplă deoarece masa obiectului deformează țesătura spațiu-timpului din jurul său. Această îndoire a luminii de către galaxii persistă la scari mult mai mari decât se aștepta.

Ca parte a cercetării, Mistele a trasat pe o diagramă ceea ce se numește relația Tully-Fisher pentru a evidenția relația empirică dintre masa vizibilă a unui galaxia și viteza ei de rotație.

„Știam că această relație există”, a spus Mistele. "Dar nu era evident că relația va ține cu cât ieși mai departe. Cât de departe persistă acest comportament? Aceasta este întrebarea, pentru că nu poate persista pentru totdeauna."

Mistele a spus că descoperirea sa subliniază necesitatea unei explorări și colaborări ulterioare în cadrul comunității științifice – și o posibilă analiză a altor date.

McGaugh a remarcat eforturile herculeene – dar, până acum, nereușite – din comunitatea internațională de fizică a particulelor de a detecta și identifica particule de materie întunecată.

„Fie halourile de materie întunecată sunt mult mai mari decât ne așteptam, fie întreaga paradigmă este greșită”, a spus McGaugh.

„Teoria care a prezis acest comportament în avans este teoria gravitațională modificată MOND, presupusă de Moti Milgrom ca alternativă la materia întunecată în 1983. Deci, interpretarea evidentă și inevitabil controversată a acestui rezultat este că materia întunecată este o himeră, poate că dovezile pentru aceasta indică o nouă teorie a gravitației, dincolo de ceea ce ne-a învățat Einstein.”

(Fluierul)