Стейсі Макґо (Stacy McGaugh), астрофізик з Університету Меріленду, опублікував у журналі Physical Review Letters статтю з аналізом динаміки багатих на газ галактик. Цей аналіз свідчить на користь однієї з альтернативних теорій гравітації — МОдифікованої Ньютонівської Динаміки (МОНД). Початкову теорію МОНД розробив Мілґром 1983 року як альтернативу «темній матерії».
Співробітник (США) Стейсі Макґо (Stacy McGaugh) показав, що (МОНД) може випереджати теорію темної матерії за точністю відповідності даним спостережень.
Сама темна матерія, нагадаємо, розв’язує . Щоб зрозуміти її суть, достатньо поглянути на криву обертання звичайної спіральної галактики — графік, на якому показано залежність орбітальної швидкості зір і газу від відстані до центру галактики. Спостереження свідчать, що швидкість залишається майже сталою в дуже великому інтервалі відстаней, а встановлені фізичні закони вимагають її зменшення з віддаленням від центру; із додаванням «невидимої» маси темної матерії все стає на свої місця.
| МОНД дає добру відповідність експериментальним даним під час розрахунку швидкості руху зір, розташованих на різних відстанях від центру спіральної галактики NGC 6946 (ілюстрація з журналу Science). |
МОНД пропонує зовсім інший спосіб розв’язання проблеми — зміну традиційної динаміки. У цій теорії вводять нову сталу з розмірністю прискорення, а0, і встановлюють таке: за високих (набагато більших за а0) прискорень діє «старий» закон, а за низьких — його модифікований варіант. Іншими словами, відому формулу F = m•a змінюють на F = m•μ(а/а0)•a, де множник μ(а/а0) набуває значення 1, якщо а набагато більше за а0, і а/а0, якщо а менше за а0. Варто зауважити, що доцентрове прискорення, необхідне для утримання зорі на орбіті, становить лише близько 10-10 м/с2 — набагато нижче за те, якого зазнають планети, що обертаються навколо Сонця (для Землі, наприклад, це прискорення дорівнює 6•10-3 м/с2). Величину 10-10 м/с2 вважають приблизним значенням сталої а0.
Перевірити передбачення МОНД досить легко: потрібно з’ясувати, чи відповідають вони емпіричному , яке пов’язує баріонну масу галактик та амплітуду кривих обертання. Під час розрахунку маси зір у галактиці, однак, виникає помітна невизначеність, і цінність загального результату знижується. Оцінка маси газу виходить значно точнішою.
У своїй роботі пан Макґо намагався зменшити невизначеність результатів, обмежившись 47 галактиками, у яких маса газу перевищує зоряну. Як з’ясувалося, МОНД дає чудову відповідність експериментальним даним, причому підбирати параметри тут не потрібно. «Креслиш лінію — і експериментальні точки потрапляють просто на неї, — каже автор. — Усе просто й зрозуміло».
Натомість у випадку теорії темної матерії для відтворення експериментальних даних потрібне тонке налаштування. Справді, галактики з однаковою масою темної матерії можуть мати різні зоряні маси, й очікувати чіткої відповідності було б наївно.
Звісно, МОНД має свої проблеми, і в деяких областях вона поступається темній матерії. «Я думаю, питання, працює МОНД чи ні, не таке вже й важливе, — коментує астрофізик Джеррі Селлвуд (Jerry Sellwood) із . — Важливіше було показати, що теорія холодної темної матерії далека від ідеалу».
Повну версію звіту буде опубліковано в журналі ; статті можна завантажити із сайту .
Підготовлено за матеріалами .
| Відібрані для дослідження галактики лежать над червоною прямою й відрізняються тим, що маса газу в них перевищує зоряну. (Ілюстрація з журналу Physical Review Letters.) |
Звісно, це ще нічого не доводить. Теорія темної матерії добре пояснює інші факти, наприклад реліктове випромінювання. До того ж згадаймо, що свого часу викладки Коперника значно гірше передбачали поведінку планет, ніж цілком хибна теорія Птолемея, яка панувала в науці півтори тисячі років. Проте це все одно вдалий випад – Макґо нагадує, що зв’язок між масою галактик і швидкістю їхнього обертання за допомогою темної матерії поки що так і не вдалося встановити, і він сумнівається, що це колись вдасться зробити.
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):