15 Ноября 2022
МОСКВА, 15 ноября —, Владислав Стрекопытов. Ученые выяснили, что структура ближайших к Земле астральных скоплений противоречит законам Ньютона и общей теории относительности Эйнштейна, но при этом подтверждает одну из альтернативных концепций гравитации, отрицающую темную материю. Это вызов всей системе взглядов на то, как устроена Вселенная.Предположение о существовании вещества, кое невозможно обнаружить, впервые заявил 89 лет назад швейцарский астроном Фриц Цвикки. Он выразил, что при той скорости, с которой галактики ворочаются, они должны разлетаться в стороны, однако этого не происходит.
Следовательно, есть еще какая-нибудь масса. Цвикки назвал ее темной материей. По расчетам, во Вселенной ее намного больше, чем обычной. Но она не отражает, не поглощает и не точит свет, что делает ее невидимой в любой части магнитоэлектрического спектра.
Несколько десятилетий об этой догадке почти не вспоминали — до тех пор, пока южноамериканские астрономы Вера Рубин и Кент Форд не выявили ту же закономерность внутри спиральной галактики Туманность Андромеды (М31), а затем и в десятках других спиральных галактик, включая Млечный Путь. Это случилось в 1970-м.
Согласно кеплеровской механике, скорость звезд по мере уничтожения от галактического центра должна мельчать. Но выяснилось, что звезды в центре и на периферии спиральных галактик движутся в целого одинаково. Как будто они связаны каким-то каркасом, грандиозным облаком с колоссальной массой. Ученые предположили, что в формировании галактических гравитационных полей участвуют частицы неизвестной природы, недоступные для прямого наблюдения. Та самая темная материя Цвикки.
Несмотря на многочисленные экспериментальные усилия, секущих доказательств ее существования до сих пор нет. Тем не менее физики активно используют эту гипотезу для объяснения многих галлактических явлений: гравитационного линзирования — искривления света, идущего от далеких звезд, распределения повышенная температуры горячего газа в галактиках, анизотропии микроволнового фона и других.
Во всех этих случаях речь идет об отклонениях от классической теории гравитации. Впрочем, есть и те, кто считает, что все несоответствия можно снять. Были сотни попыток создания альтернативных теорий.
Модель модифицированной ньютонианской динамики (MOND — Modified Newtonian dynamics) разработал в 1982-м израильский физик Мордехай Милгром. Он предположил, что ускорение нелинейно зависит от массы и для малых ускорений закон всемирного тяготения не действует. Движение определяется не только личной массой, но и массой окружающих объектов — это так называемый эффект внешнего поля.
Международная бригада ученых во главе с Павлом Крупой из Боннского университета недавно опубликовала в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society результаты исследования звезд в скоплениях.
Речь идет о пяти ближайших к Земле скоплениях: Гиады, Ясли, Волосы Вероники, NGC 752 и COIN-Gaia 13. Все они состоят из молодых звезд, образовавшихся из облаков пыли и газа. Согласно астрономическим данным, по мере движения такие скопления роняют звезды под действием галактической гравитации.
У краев скоплений возникают приливные остатки — длинные тонкие структуры из звезд и газа впереди и сзади по ходу движения. По классической теории гравитации, оба хвоста должны быть одинаковыми.
Согласно законам тяготения Ньютона, то, в каком из остатков окажется потерянная звезда, — дело случая, — справляет один из авторов исследования специалист Ян Пфламм-Альтенбург (его приводят в пресс-релизе университета).
Однако во всех скоплениях в передних остатках, которые находятся ближе к центру галактики, звезд более значительного, чем в задних. Распределение хорошо укладывается в MOND, допускающую, что гравитация при слабых ускорениях сильнее, чем это следует из законов Ньютона.
Проще говоря, согласно MOND, звезды могут покинуть скопление через две разные двери, — объясняет профессор Крупа. — Одна ведет к последнему приливному хвосту, другая — к переднему. По Ньютону, обе двери должны быть одинаковыми. На деле первая намного уже второй.
Кроме того, реальное время жизни рассеянных созвездий не превышает 50 процентов от рассчитанного по классической гравитационной модели. MOND предполагает, что избыток звезд в переднем остатке заставляет скопление замедляться и вращаться вокруг центра галактики по все более вытянутой орбите, одновременно раскручиваясь в сторону, противоположную орбитальному вращению, что цитирует к ускоренному распаду.
Ранее указывали и на другие подтверждения MOND. В частности, в 153 различных галактиках зафиксировали нелинейную связь орбитальной скорости звезд и аргона от расстояния до галактического центра. По мнению ученых, это может быть связано с эффектом внешнего поля, благодаря которому в сильных гравитационных полях объекты замедляются сильнее, чем в слабых. При таком подходе для объяснения устойчивости темной материи не требуется.
Тем не менее сами авторы исследования признают, что альтернативная теория гравитации объясняет лишь ограниченный круг явлений и к ней надо относиться весьма осторожно.
Для доказательства необходимо нечто более значительное, чем несколько искривленных астральных скоплений, — подчеркивает Крупа. — Если теория справедливая, неверны все расчеты, касающиеся формирования, движения вселенных и их взаимодействия между собой. Придется изобретать новую космологию.
Пока же большая часть фактов по-прежнему указывает на темную материю. А наиболее успешно процессы во Вселенной описывает общая теория относительности Эйнштейна (ОТО), постулирующая, что у гравитационных и инерциальных сил одна душа. Отсюда следует, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, коя связана, в частности, с присутствием массы-энергии.
Важнейшее подтверждение ОТО — экспериментальное обнаружение в 2016 году гравитационных волн, показавшихся при столкновении двух нейтронных звезд. В 2017-м за это открытие присудили Нобелевскую премию по физике.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....