A galaxisok forgásának új pillantása megmenti a gravitáció vitatott elméletét

A Dr. Indranil Banik, a St Andrews-i Fizikai és Csillagászati ​​Iskola munkatársa által vezetett tanulmány a gáz előre jelzett nagy forgási sebességét találta a törpegalaxisban, ami összhangban van a Milgromian Dynamics (MOND) néven ismert, korábban megcáfolt elmélettel. . Az AGC 114905 törpegalaxisban a gáz forgási sebességét vizsgáló korábbi tanulmány kimutatta, hogy a gáz nagyon lassan forog, és a MOND elméletet halottnak nyilvánította.

Az ilyen elméletekre azért van szükség, hogy megértsük univerzumunkat, mert az ismert fizika szerint a galaxisok olyan gyorsan forognak, hogy szét kell őket robbantani. MOND, egy ellentmondásos alternatíva az uralkodó helyett Általános relativitáselmélet – a gravitáció Einstein által ihletett felfogása, amelyhez sötét anyag szükséges a galaxisok összetartásához – nincs szükség sötét anyagra. Mióta a sötét anyagot soha nem fedezték fel, a több évtizedes alapos kutatás ellenére különféle elméletek születtek annak magyarázatára, hogy mi tartja össze a galaxisokat, és vita folyik arról, hogy melyik a helyes. A Mancera Pina és munkatársai tanulmányában közölt nagyon alacsony forgási sebesség nincs összhangban az általános relativitáselmélet által irányított univerzumra vonatkozó előrejelzésekkel, ahol bőséges a sötét anyag.

Dr. Banik csoportja azt állítja, hogy a MOND gravitációs elmélet által megjósolt magas forgási sebesség összhangban van a megfigyelésekkel, ha a galaxis túl magas dőlésszöge van.

A csillagok és a gázok forgása távoli galaxisokban nem mérhető közvetlenül. Pontos spektroszkópiai mérésekből csak a látóvonal mentén lévő komponens ismert. Ha szinte szemtől-szembe nézed a galaxist, az többnyire az ég síkjában fog forogni. Ez félrevezetheti a megfigyelőket, és azt gondolhatják, hogy a galaxis valójában nagyon lassan forog, ezért túl kell becsülniük a korong és az égbolt síkjai közötti dőlést. Ez a módszer annak becslésére, hogy milyen elliptikusnak tűnik egy galaxis.

Az új tanulmány ezt a fontos kérdést egy, az AGC 114905-höz hasonló koronggalaxis részletes MOND szimulációi segítségével tárta fel, amelyeket a Bonni Egyetemen Srikanth Nagesh és Pavel Krupa, a Bonni Egyetem és a Prágai Károly Egyetem professzora végzett. A szimulációk azt mutatják, hogy kissé elliptikusnak tűnhet, még akkor is, ha előrefelé nézzük. Ennek az az oka, hogy a galaxisban lévő csillagok és gázok gravitációval rendelkeznek, és kissé nem kör alakúakká húzhatók. Hasonló folyamat spirálkarokat okoz a koronggalaxisokban, amelyek olyan gyakoriak, hogy gyakran spirálgalaxisoknak nevezik őket.

Ennek eredményeként a galaxis sokkal közelebb lehet a nézőhöz, mint azt a megfigyelők gondolták. Ez azt jelentheti, hogy a galaxis sokkal gyorsabban forog, mint azt jelentették, és leveszi a terhelést a MOND-ról.

Dr. Banick, az új tanulmány vezető szerzője elmondta: "Szimulációink azt mutatják, hogy az AGC 114905 dőlésszöge lényegesen kisebb lehet a bejelentettnél, ami azt jelenti, hogy a galaxis valójában sokkal gyorsabban forog, mint azt a MOND elvárásai szerint az emberek gondolják." Dr. Hongsheng Zhao, a St Andrews-i Egyetem Fizikai és Csillagászati ​​Iskola munkatársa elmondta: "A galaxis nagyon alacsony forgási sebessége nincs összhangban a MOND-dal és a sötét anyag szokásos megközelítésével. De csak a MOND képes megkerülni ezt az ellentmondást."

Az új tanulmány azt is kifejti, hogy hasonló "hamis dőlés" hatás nem valószínű a Standard Dark Matter Approach módszerrel, mivel a galaxist egy sima, sötét anyag halója uralja. A csillagok és a gáz csekély hatást gyakorolnak a gravitációra, így a korong nem "öngravitáló".

Ez azt jelenti, hogy közvetlenül nézve valószínűleg nagyon kereknek tűnik, amit egy másik csoport által végzett szimulációk is alátámasztanak. Ennek eredményeként a megfigyelt ellipticitás a korong és az égbolt síkjai közötti jelentős dőlésnek köszönhető. Ebben az esetben a forgási sebesség nagyon alacsony lesz, ami azt jelenti, hogy kevés a sötét anyag a galaxisban. Ebben a nézetben lehetetlen, hogy egy elszigetelt törpegalaxis ilyen kis mennyiségű sötét anyaggal rendelkezzen, tekintve, hogy mekkora tömege van csillagok és gázok formájában.

Pavlo Krupa, a Bonni Egyetem és a Prágai Károly Egyetem professzora a következőket mondta az eredmények tágabb összefüggéseiről: "Bár a MOND jól teljesít az elvégzett tesztekben, a standard megközelítés nagyon komoly problémákat okoz minden léptékben, a törpegalaxisoktól kezdve. mint az AGC 114905, a sok független csoport által talált kozmológiai skálákhoz."

Segíthet Ukrajnának az orosz megszállók elleni küzdelemben. Ennek legjobb módja, ha adományokat adományoz az ukrán fegyveres erőknek ezen keresztül Savelife vagy a hivatalos oldalon keresztül NBU.

Olvassa el még:

• Hubble és az univerzum tágulása: 30 évvel ezelőtt kezdte meg küldetését az űrteleszkóp
• Az emberiségnek nagy tervei vannak ásványok bányászatával az űrben, de sok a "de"