Нови поглед на ротацију галаксија спашава контроверзну теорију гравитације

Студија, коју је водио др Индранил Баник са Факултета за физику и астрономију у Сент Ендрузу, открила је високу предвиђену брзину ротације гаса у патуљастој галаксији, што је у складу са раније оповргнутом теоријом познатом као Милгромиан Динамицс (МОНД) . Раније истраживање брзине ротације гаса у патуљастој галаксији АГЦ 114905 показало је да гас ротира веома споро и прогласило теорију МОНД мртвом.

Такве теорије су неопходне за разумевање нашег универзума јер се, према познатој физици, галаксије окрећу толико брзо да би требало да буду разнете. МОНД, контроверзна алтернатива преовлађујућој Општа теорија релативности – Ајнштајном инспирисано разумевање гравитације, које захтева тамну материју да држи галаксије заједно – не захтева тамну материју. Пошто тамна материја никада није откривена, упркос деценијама мукотрпног трагања, изнете су различите теорије које објашњавају шта галаксије држи на окупу, а расправа се води око тога која је тачна. Веома ниска стопа ротације коју су пријавили у студији Манцера Пина ет ал није у складу са предвиђањима за универзум којим управља општа релативност са обилном тамном материјом.

Група др Баника каже да је велика брзина ротације коју предвиђа МОНД теорија гравитације у складу са запажањима ако је нагиб галаксије превисок.

Ротација звезда и гаса у удаљеним галаксијама не може се директно мерити. Из тачних спектроскопских мерења позната је само компонента дуж линије вида. Ако погледате галаксију скоро лицем у лице, она ће се углавном ротирати у равни неба. Ово може навести посматраче у заблуду да помисле да се галаксија заправо ротира веома споро, што од њих захтева да прецене нагиб између диска и равни неба. Овај начин процене колико је галаксија елиптична.

Нова студија истраживала је ово важно питање користећи детаљне МОНД симулације диск галаксије сличне АГЦ 114905, коју су на Универзитету у Бону извели Срикантх Нагесх и Павел Крупа, професор на Универзитету у Бону и Универзитету Цхарлес у Прагу. Симулације показују да може изгледати помало елиптично, чак и када се гледа окренуто напред. То је зато што звезде и гас у галаксији имају гравитацију и могу се повући у донекле не-кружни облик. Сличан процес узрокује спиралне кракове у галаксијама дискова, који су толико чести да се често називају спиралним галаксијама.

Као резултат тога, галаксија може бити много ближа посматрачу него што су посматрачи мислили. То би могло значити да се галаксија ротира много брже него што је пријављено, скидајући оптерећење са МОНД-а.

Др Баник, водећи аутор нове студије, рекао је: „Наше симулације показују да нагиб АГЦ 114905 може бити знатно мањи од пријављеног, што значи да се галаксија заправо ротира много брже него што људи мисле према очекивањима МОНД-а. Др Хонгсхенг Зхао, са Факултета за физику и астрономију на Универзитету Ст Андревс, рекао је: „Веома ниска забележена стопа ротације ове галаксије није у складу са МОНД-ом и стандардним приступом тамној материји. Али само МОНД је у стању да заобиђе ову контрадикцију."

Нова студија такође тврди да је мало вероватно да ће се сличан ефекат "лажног нагиба" десити у оквиру стандардног приступа тамне материје јер галаксијом доминира глатки ореол тамне материје. Звезде и гас мало утичу на гравитацију, тако да диск није „самогравитиран”.

То значи да ће вероватно изгледати веома округло када се гледа директно, што је подржано симулацијама које спроводи друга група. Као резултат тога, уочена елиптичност мора бити последица значајног нагиба између диска и равни неба. У овом случају, брзина ротације ће бити веома мала, што значи да у галаксији има мало тамне материје. Према овом мишљењу, немогуће је да изолована патуљаста галаксија има тако малу количину тамне материје, с обзиром на то колико масе има у облику звезда и гаса.

Павло Крупа, професор на Универзитету у Бону и Карловом универзитету у Прагу, рекао је о ширем контексту ових резултата: „Иако МОНД има добре резултате у спроведеним тестовима, стандардни приступ изазива веома озбиљне проблеме на свим скалама, од патуљастих галаксија попут АГЦ 114905 на космолошке скале које су пронашле многе независне групе".

Можете помоћи Украјини да се бори против руских освајача. Најбољи начин да то урадите је да донирате средства Оружаним снагама Украјине путем Савелифе или преко званичне странице НБУ.

Прочитајте такође:

• Хабл и ширење универзума: пре 30 година свемирски телескоп је започео своју мисију
• Човечанство има велике планове за ископавање минерала у свемиру, али има много "али"