Голландские астрономы заявляют, что им удалось успешно проверить альтернативную теорию гравитации, работа которой не требует существования загадочной и почти необъяснимой темной материи.
Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале MNRAS, передает РИА Новости.
«Большинство физиков верит в темную материю не потому, что об этом говорят наблюдения, а потому, что у нас нет теоретических причин или просто идей полагать, что закон гравитации и другие физические принципы могут нарушаться на тех масштабах, на которых мы видим эти новые необъяснимые феномены. И если у нас появится идея, как гравитация может работать иначе, и подтверждение этого могут повернуть физику в другом направлении», — рассказывает Эрик Верлинде (Erik Verlinde) из университета Амстердама, автор этой теории.
Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит из той материи, которую мы видим, и которая составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью, которая была примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех звезд в них.
Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя – загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой «кузины», и эта темная материя удерживает звезды на месте и не дает им «разбежаться». Другая загадочная субстанция, темная энергия, заставляет Вселенную расширяться с ускорением.
В 2010 году голландский физик Эрик Верлинде предложил альтернативное объяснение тому, почему галактики не разваливаются на части, которое он назвал теорией «эмергентной гравитации». Эта идея, связавшая существование гравитации с вторым законом термодинамики, была в штыки встречена многими физиками, посчитавшими выкладки Верлинде очередным плодом фантазий «ниспровергателей Эйнштейна».
Ключевой идеей Верлинде было то, что видимая материя особым образом взаимодействует с темной энергией, в буквальном смысле вытесняя ее и замедляя процесс расширения Вселенной в тех точках, где ее плотность максимально высока. По сути, видимая материя порождает эффект, который мы сегодня приписываем «темной материи», не существующей в реальности в понимании голландского космолога.
Если его теория верна, то тогда гравитационные линзы, порождаемые крупными галактиками, будут усиливать излучение объектов, расположенных за ними, гораздо сильнее, чем это предсказывает теория относительности. Эту идею решили проверить голландские астрономы под руководством Марго Брауэр (Margot Brouwer) из Лейденского университета, изучившие свойства более 33 тысяч гравитационных линз, найденных в рамках обзоров GAMA и KiDS.
Все эти линзы, как отмечают ученые, были порождены одиночными и изолированными галактиками, и на их работу не могло влиять ничто, кроме собственной массы этих скоплений звезд и газа.
Как показали наблюдения за ними, теория Верлинде действительно неплохо объясняет поведения света вокруг них, в том числе и те аномалии в работе гравитационных линз, которые были недавно найдены учеными. Источником линзирующего эффекта, как показывают «точечные» и более масштабные замеры искривления света, являются сами звезды и газ в центрах галактик, а не кольцо, так называемое гало, из темной материи, находящееся на их периферии.
С другой стороны, как признают авторы статьи, существуют и многие объекты во Вселенной, такие, как к примеру, так называемое скопление Пули в созвездии Киля, где центр массы находится вне пределов сталкивающихся галактик, поведение которых нельзя объяснить теорией эмергентной гравитации. Как считают Брауэр и ее коллеги, дальнейшие наблюдения за далекими галактиками помогут понять, как нужно модифицирвать идеи Верлинде для того, чтобы они могли полно описывать реальность.
