Справжній детектив. Данські вчені спростували існування темної матерії

2 лютого 2019, 09:00

Вчені опублікували дослідження, згідно з яким пристрій всесвіту може обходиться без загадкової темної матерії.

Одним з головних завдань сучасної фізики є пошук темної матерії - гіпотетичної речовини, яка може пояснити тяжіння зірок та галактик, а також швидкість розширення Всесвіту.

Відео дня

Головний недолік темної матерії у тому, що її ніхто не бачив, і навряд чи побачить, адже вона не випускає електромагнітного випромінювання та з ним безпосередньо не взаємодіє, але, при цьому, є важливою частиною домінуючої моделі у сучасній фізиці.

Вчені вже знають, що великі об'єкти поза нашої галактики рухаються набагато швидше, ніж повинні. Судячи з відомих нам властивостей гравітації, чим далі зірка віддаляється від центру галактики - тим менше гравітаційної сили має на неї діяти і, відповідно, тим меншою буде швидкість її обертання.

Хоча, сучасні спостереження доводять протилежне: швидкість зовнішніх об'єктів постійно зростає, що і є головною загадкою для астрофізиків.

Mario De Leo / wikipedia, CC BY-SA
Фото: Mario De Leo / wikipedia, CC BY-SA

Найбільш популярним теоретичним поясненням цього є існування темної матерії - невидимої нам речовини, яка формує приховану масу усіх об'єктів у Всесвіті та відповідає за аномально високі швидкості обертання зовнішніх областей галактик.

Деякі ж вчені припускають, що ніякої темної матерії не існує, та додаткові гравітаційні зусилля, що надають прискорення зовнішнім об'єктам, з'являються через зміни властивостей гравітації в дуже великих масштабах.

Так, представники університету Південної Данії опублікували дослідження, згідно з яким змінюючи закони гравітації на величезних масштабах галактик, нам не потрібна буде темна матерія для пояснення будови Всесвіту.

Один з авторів роботи - фізик Юрій Смірнов - пише: "Ми припустили, що кожен досить щільний компактний об'єкт у космосі створює навколо себе невидиму сферу, що визначає, як закони фізики поводяться зі зростанням відстані. Ця сфера повинна допомогти нам зрозуміти різницю на малих і великих масштабах".

Згідно з їхньою теорією, об'єкти, які розташовані всередині цієї невидимої сфери підкоряються класичній теорії тяжіння Ньютона та взаємодіють з масивним об'єктом (зіркою) у центрі. Але, об'єкти, які виходять за межі сфери отримують значно більшого гравітаційного зусилля від центральної зірки, навіть якщо їх маса залишається незмінною.

Вчені підрахували, що розмір невидимої сфери або бульбашки пропорційний масі центрального об'єкта. Наприклад, якщо в галактиці ця сфера буде мати радіус у кілька тисяч світлових років (відстань, на якій помітно дію темної матерії), - то відповідна сфера навколо нашого Сонця буде мати радіус у 50 тис. Астрономічних одиниць (а.о.).

nanonewsnet.ru
Фото: nanonewsnet.ru

Враховуючи те, що одна а.о. відповідає відстані від Землі до Сонця, а на дистанції в 50 а.о. розташований край нашої Сонячної системи, - нам недоступні об'єкти на яких би можна було протестувати альтернативний гравітаційний вплив Сонця.

Ймовірно, існування такої сфери змінювало б закони гравітації у дуже великих масштабах для віддалених галактик і скупчень галактик, та спростувало б існування темної матерії.

Вчені збираються далі досліджувати цю теорію і найголовнішим їх експериментом може стати тест гравітаційного відхилення світла.

Відповідно до загальної теорії відносності, всі масивні об'єкти викривляють простір-час навколо себе, тому світлові промені роблять оборот навколо об'єктів, а не проходять біля них прямою лінією. Це і називається гравітаційним відхиленням світла.

Фізики з данського університету припускають, що компактні галактики будуть відхиляти світло набагато сильніше, що одного разу може підтвердити або спростувати їх теорію.

Нагадаємо, пару місяців тому британський астрофізик Джеймі Фарнс висунув гіпотезу про існування субстанції з негативною масою, яка виконує функції загадкових темної матерії і темної енергії та займає 95% Всесвіту.

Британський астрофізик Джеймі Фарнс (Фото: Twitter)
Британський астрофізик Джеймі Фарнс / Фото: Twitter

За його словами, існує свого роду "темна рідина" з негативною масою, яка створюється з постійною швидкістю за весь час існування Всесвіту. Ця всемогутня рідина з'являється у порожньому просторі та певним чином впливає на навколишню матерію.

Завдяки цьому, галактики відштовхуються одна від одної, створюючи додатковий простір для появи ще більшої кількості "темної рідини", а зірки не віддаляються одна від одної в міру свого обертання.

"Темна енергія та темна матерія можуть бути об'єднані в єдину субстанцію, - каже Фарнс. - А ефекти, які приписуються обом, можна пояснити, уявивши собі, як матерія з позитивною масою пливе через океан негативних мас".

Читайте також: Фараона полагодили. В Єгипті завершили реставрацію гробниці Тутанхамона

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X