Mokslininkai teigia, kad gravitacija gali egzistuoti be masės, todėl sumažėja hipotetinės tamsiosios medžiagos poreikis | Ophthacare

Mokslininkai teigia, kad gravitacija gali egzistuoti be masės, todėl sumažėja hipotetinės tamsiosios medžiagos poreikis

Šis straipsnis buvo peržiūrėtas pagal Science X’s redakcinis procesas
ir politika.
Redaktoriai pabrėžė šias ypatybes ir tuo pačiu užtikrino turinio patikimumą:

patikrinta faktais

recenzuojamas leidinys

patikimas šaltinis

korektūros


Kreditas: CC0 viešasis domenas

× Uždaryti


Kreditas: CC0 viešasis domenas

Tamsioji materija yra hipotetinė materijos forma, susijusi su gravitaciniais efektais, kurių negalima paaiškinti bendruoju reliatyvumo teorija, nebent visatoje yra daugiau materijos, nei galima pamatyti. Ji išlieka beveik tokia pat paslaptinga, kaip ir prieš beveik šimtmetį, kai 1932 m. olandų astronomas Janas Oortas pirmą kartą pasiūlė paaiškinti vadinamąją „trūkstamą masę“, reikalingą tokiems dalykams kaip galaktikos susijungti.

Dabar dr. Richardas Lieu iš Alabamos universiteto Hantsvilyje (UAH). paskelbė referatą in Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai Tai pirmą kartą parodo, kaip gravitacija gali egzistuoti be masės, ir pateikia alternatyvią teoriją, kuri galėtų sumažinti tamsiosios medžiagos poreikį.

„Mano įkvėpimas kilo dėl kito bendrojo reliatyvumo teorijos gravitacinio lauko lygčių sprendimo – kurios supaprastinta versija, taikoma galaktikų ir galaktikų grupių sąlygoms, žinoma kaip Puasono lygtis, kuri suteikia baigtinę gravitacinę jėgą aptinkamos masės nebuvimas“, – sako Lieu, žymus UAH, Alabamos universiteto sistemos dalis, fizikos ir astronomijos profesorius.

„Šią iniciatyvą vėl paskatino mano nusivylimas status quo, ty tamsiosios medžiagos egzistavimo samprata, nepaisant tiesioginių įrodymų trūkumo visą šimtmetį.

Tyrėjas teigia, kad „perteklinė“ gravitacija, reikalinga galaktikai ar spiečiui sujungti, gali atsirasti dėl koncentrinių į apvalkalą panašių topologinių defektų, dažniausiai aptinkamų visame kosmose, rinkinių, kurie greičiausiai buvo sukurti ankstyvojoje visatoje, kai fazė. įvyko perėjimas. Kosmologinis fazių perėjimas yra fizinis procesas, kurio metu bendra materijos būsena kartu keičiasi visoje visatoje.

„Šiuo metu neaišku, koks tikslus fazių perėjimas visatoje gali sukelti tokio tipo topologinius defektus“, – sako Lieu.

„Topologiniai efektai yra labai kompaktiški erdvės regionai su labai dideliu medžiagos tankiu, dažniausiai linijinių struktūrų, vadinamų kosminėmis stygomis, pavidalu, nors galimos ir 2D struktūros, tokios kaip sferiniai apvalkalai.

„Mano darbe esančius apvalkalus sudaro plonas vidinis teigiamos masės sluoksnis ir plonas išorinis neigiamos masės sluoksnis; bendra abiejų sluoksnių masė – tai viskas, ką galima išmatuoti masės išraiška – lygi nuliui, bet kai žvaigždė guli ant šio apvalkalo, ji patiria didelę gravitacijos jėgą, kuri traukia ją link apvalkalo centro.

Kadangi gravitacija iš esmės apima paties erdvėlaikio deformaciją, ji leidžia visiems objektams sąveikauti tarpusavyje, nepaisant to, ar jie turi masę, ar ne. Pavyzdžiui, buvo patvirtinta, kad bemasiai fotonai patiria astronominių objektų gravitacinį poveikį.

“Gravitacinis šviesos lenkimas koncentrinių atskirų apvalkalų, sudarytų iš galaktikos ar spiečiaus, rinkinio atsiranda dėl šviesos pluošto šiek tiek nukreipto į vidų, ty link didelės struktūros arba apvalkalų rinkinio centro, kai jis praeina per vieną apvalkalą.” pažymi Lie.

„Suminis praėjimo per daugelį apvalkalų efektas yra ribotas ir išmatuojamas bendras įlinkis, kuris imituoja didelio kiekio tamsiosios medžiagos buvimą panašiai kaip žvaigždžių orbitų greitis.

“Tiek šviesos nukreipimas, tiek žvaigždžių orbitos greičiai yra vienintelės priemonės, kuriomis galima išmatuoti gravitacinio lauko stiprumą didelio masto struktūroje, nesvarbu, ar tai galaktika, ar galaktikų spiečius. Mano rašto teiginys yra tas, kad bent jau jame siūlomi apvalkalai yra be masės. Nėra jokios priežasties tęsti šią, atrodytų, begalinę tamsiosios materijos paiešką.

Būsimų tyrimų klausimai greičiausiai bus sutelkti į tai, kaip galaktika ar spiečius susidaro dėl šių apvalkalų išlyginimo, taip pat kaip vyksta struktūrų evoliucija.

“Šiame darbe nebandoma spręsti struktūros formavimo problemos. Vienas ginčytinas dalykas yra tai, ar korpusai iš pradžių buvo lėktuvai ar net tiesios stygos, tačiau kampinis impulsas juos išvynioja. Taip pat kyla klausimas, kaip patvirtinti ar paneigti siūlomus apvalkalus. Remiantis specialiais stebėjimais, kito sprendimo, nors ir labai įtaigaus, prieinamumo nepakanka, kad būtų diskredituota tamsiosios materijos hipotezė – geriausiu atveju tai gali būti įdomus matematinis pratimas“, – daro išvadą Lieu.

“Tačiau tai pirmasis įrodymas, kad gravitacija gali egzistuoti be masės.”

Daugiau informacijos:
Richardas Lieu, Kosmologinių struktūrų susiejimas bemasių topologinių defektų dėka, Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae1258

Žurnalo informacija:
Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniai pranešimai


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *