Ньютон міг помилятися. Астрономічні спостереження вказали на альтернативну теорію гравітації

Міжнародна група вчених провела спостереження за кількома розсіяними зоряними скупченнями, в яких тисячі молодих зірок з'являються з великої хмари з газу та пилу. Виявилося, що їхні спостереження узгоджуються з альтернативною теорією гравітації, яка заперечує існування темної матерії, пише New Atlas.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Хоча зараз головну роль у поясненні різних космічних процесів відіграє загальна теорія відносності Ейнштейна, все ж таки закон всесвітнього тяжіння Ньютона, як і раніше, добре пояснює великомасштабну структуру і рух Всесвіту. Але нові спостереження не зовсім відповідають цим загальноприйнятим моделям.

Вчені досліджували зоряні скупчення, які існують не дуже довго, оскільки вони з часом зникають так як зірки переміщуються в так звані "хвости" — один знаходиться попереду скупчення, а другий позаду нього.

Якщо дотримуватися закону тяжіння Ньютона, будь-яка зірка з цього скупчення випадковим чином може опинитися в одному з двох хвостів. Це означає, що обидва ці хвоста повинні містити в собі приблизно однакову кількість зірок. Але вчені з'ясували, що передній хвіст має значно більше зірок, ніж задній у всіх зоряних скупченнях, що спостерігаються. А це суперечить законам Ньютона.

Тому вчені вирішили змоделювати рух зірок на основі альтернативної теорії гравітації, яка називається Модифікована ньютонівська динаміка (загальноприйнята її назва — MOND). Ця теорія передбачає, що ефекти гравітації сильніші за малих прискорень, і в такому разі Закон всесвітнього тяжіння може не працювати. Цікаво, що прогнози цієї теорії добре збіглися з тим, що побачили вчені.

"Якщо говорити про теорію MOND, то згідно з нею, зірки можуть залишити зоряне скупчення у двох різних напрямках. Але один "вихід" веде до заднього хвоста, інший — до переднього. Проте перший набагато вужчий за другий, тому ймовірність того, що через нього зірка покине скупчення, менша. З іншого боку, теорія гравітації Ньютона передбачає, що обидва виходи мають бути однакової ширини", — каже астрофізик Павло Кроупа, один із авторів дослідження.

Ще однією відповідністю спостережень теорії MOND це те, що вчені виявили, що зоряні скупчення зникають швидше, ніж пророкують закони Ньютона.

Але найголовніше у теорії MOND це те, що вона свідчить, що темної матерії взагалі немає. Цю загадкову речовину вчені придумали для того, щоб пояснити невідповідність у русі зірок і галактик, що спостерігалися, які рухалися занадто швидко для тієї маси, яку містили. Темна матерія додає величезну кількість невидимої маси, яку вчені шукають багато десятиліть. Але досі темної матерії знайти так і не вдалося.

З іншого боку, темна матерія, яка, як вважають вчені, становить більшу частину нашого Всесвіту все ж таки може добре пояснити процеси, що відбуваються в космосі. Також багато досліджень показали, що ця таємнича речовина все ж таки існує. На сьогоднішній день теорія MOND, яка є альтернативною теорією гравітації, не знайшла належної підтримки у науковій спільноті.

За словами авторів нового дослідження, вони хочуть створити нові моделювання космічних процесів, у яких будуть використані й інші космічні об'єкти, а не лише зоряні скупчення. У такий спосіб вони хочуть виявити або більше підтверджень теорії MOND, або її спростування.

Як уже писав Фокус, космічному телескопу Вебба вдалося виявити незвичайну щільну масу в космосі, яка може бути і тієї загадкової темної матерією.

Фокус також писав про те, що згідно з новою теорією, темна матерія є зовсім не тою, якою її представляють вчені.