Naujas galaktikos sukimosi sukimas išsaugo prieštaringą gravitacijos teoriją

Tarptautinė astronomų grupė, vadovaujama Sent Andrews universiteto fiziko, atgaivino alternatyvią gravitacijos teoriją.

Indranilas Banikas iš Sent Andrews fizikos ir astronomijos mokyklos vadovaujamas tyrimas atskleidė didelį numatomą dujų sukimosi greitį nykštukinė galaktika atitinka anksčiau paneigtą teoriją, žinomą kaip Milgromian Dynamics (MOND).

Ankstesnis tyrimas apie dujų sukimosi greitį nykštukinėje galaktikoje AGC 114905 (Mancera Pina ir kt., 2022) parodė, kad dujos sukasi labai lėtai ir teigė, kad MOND teorija yra mirusi.

Tokios teorijos yra būtinos norint suprasti mūsų visatą, nes pagal žinomą fiziką galaktikos sukasi taip greitai, kad turėtų praskristi. MOND, prieštaringa alternatyva bendrajam reliatyvumui, vyraujančiam Einšteino įkvėptam gravitacijos reiškinio supratimui, kuriam reikia Juodoji medžiaga laikyti galaktikas kartu; nereikalauja tamsiosios medžiagos. Kadangi tamsioji medžiaga niekada nebuvo aptikta, nepaisant dešimtmečius trukusių labai jautrių paieškų, buvo pateiktos įvairios teorijos, paaiškinančios, kas laiko galaktikas kartu, ir diskutuojama, kuri yra teisinga. Labai mažas sukimosi greitis, apie kurį pranešta Mancera Pina ir kt. tyrime, neatitinka prognozių visatoje, valdomoje Bendrojo reliatyvumo teorijoje, kurioje yra daug tamsiosios medžiagos.

Dr. Baniko grupė teigia, kad didelis numatomas sukimosi greitis MOND gravitacijos teorijoje atitinka stebėjimus, jei galaktikos polinkis yra pervertintas.

Žvaigždžių ir dujų sukimasis tolimose galaktikose negali būti išmatuotas tiesiogiai. Tik išilgai regėjimo linijos esantis komponentas žinomas iš tikslių spektroskopinių matavimų. Jei į galaktiką žiūrima beveik veidu, ji dažniausiai suktųsi dangaus plokštumoje. Tai gali suklaidinti stebėtojus ir manyti, kad galaktika iš tikrųjų sukasi labai lėtai, todėl jiems tektų pervertinti pokrypį tarp disko ir dangaus plokštumų. Šis polinkis buvo įvertintas pagal tai, kaip elipsė atrodo galaktika (žr. paveikslėlį).

Naujajame tyrime ši esminė problema buvo nagrinėjama naudojant detalius disko galaktikos, panašios į AGC 114905, modeliavimą MOND, kurį Bonos universitete atliko Srikanthas Nageshas ir paskatino Pavelas Kroupa, Bonos universiteto ir Prahos Karolio universiteto profesorius. Modeliavimas rodo, kad jis gali atrodyti šiek tiek elipsės formos net žiūrint veidu. Taip yra todėl, kad žvaigždės ir dujos galaktikoje turi gravitaciją ir gali susitraukti į šiek tiek neapvalią formą. Panašus procesas sukelia spiralinės rankos diskinėse galaktikose, kurios yra tokios dažnos, kad dažnai vadinamos spiralinėmis galaktikomis.

Dėl to galaktika gali būti daug arčiau veidu, nei manė stebėtojai. Tai gali reikšti, kad galaktika sukasi daug greičiau, nei pranešta, o tai pašalina įtampą naudojant MOND.

Dr. Banikas, pagrindinis naujojo tyrimo autorius, sakė: „Mūsų modeliavimas rodo, kad AGC 114905 pokrypis gali būti žymiai mažesnis nei pranešta, o tai reikštų, kad galaktika iš tikrųjų sukasi daug greičiau, nei žmonės galvoja, tai atitinka MOND lūkesčius. “

Dr. Hongsheng Zhao iš Sent Andrews universiteto Fizikos ir astronomijos mokyklos sakė: “Labai mažas šios galaktikos sukimosi greitis, apie kurį pranešta, nesuderinamas nei su MOND, nei su standartiniu požiūriu su tamsiąja medžiaga. Tačiau tik MOND gali apeiti šį akivaizdų prieštaravimą“.

Naujajame tyrime taip pat teigiama, kad panašus „netikro polinkio“ efektas vargu ar atsiras naudojant standartinį tamsiosios medžiagos metodą, nes galaktikoje dominuoja lygiosios tamsiosios medžiagos aureolė. Žvaigždės ir dujos mažai prisideda prie gravitacijos, todėl diskas nėra „savaime gravituojantis“.

Tai reiškia, kad ji gali atrodyti labai apskrita, jei žiūrima veidu, kaip patvirtina kitos grupės atlikti modeliai (Sellwood & Sanders, 2022). Dėl to stebimas elipsiškumas turi būti dėl didelio posvyrio tarp disko ir dangaus plokštumų. Tada sukimosi greitis būtų labai mažas, o tai reiškia, kad galaktikoje yra labai mažai tamsiosios medžiagos. Šioje sistemoje neįmanoma, kad izoliuotoje nykštukinėje galaktikoje būtų toks mažas tamsos kiekis reikalas atsižvelgiant į tai, kiek masės jis turi žvaigždėse ir dujose.

Bonos universiteto ir Prahos Karolio universiteto profesorius Pavelas Kroupa apie platesnį šių rezultatų kontekstą sakė: „Nors MOND gerai veikia iki šiol atliktuose bandymuose, standartinis metodas sukelia labai rimtų problemų visuose masteliuose – nuo ​​nykštukinių galaktikų. kaip AGC 114905 iki kosmologinių mastelių, kaip nustatė daugelis nepriklausomų komandų.

Referatas „Pervertinti Milgromo diskų polinkiai“. galaktikos: ultradifuzinės galaktikos AGC 114905″ atvejis paskelbtas Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai