Գալակտիկաների պտույտի նոր հայացքը փրկում է գրավիտացիայի վիճահարույց տեսությունը

Սենտ Էնդրյուսի ֆիզիկայի և աստղագիտության դպրոցի դոկտոր Ինդրանիլ Բանիկի ղեկավարած ուսումնասիրությունը գաճաճ գալակտիկայում գազի պտույտի բարձր կանխատեսված արագություն է հայտնաբերել, որը համապատասխանում է նախկինում հերքված տեսությանը, որը հայտնի է որպես Milgromian Dynamics (MOND) . AGC 114905 գաճաճ գալակտիկայում գազի պտտման արագության ավելի վաղ ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ գազը շատ դանդաղ է պտտվում և MOND տեսությունը մահացած հայտարարեց։

Նման տեսություններն անհրաժեշտ են մեր տիեզերքը հասկանալու համար, քանի որ, ըստ հայտնի ֆիզիկայի, գալակտիկաներն այնքան արագ են պտտվում, որ դրանք պետք է քայքայվեն: MOND, վիճելի այլընտրանք գերիշխողին Հարաբերականության ընդհանուր տեսություն – Էյնշտեյնի կողմից ներշնչված գրավիտացիայի ըմբռնումը, որը պահանջում է մութ նյութ՝ գալակտիկաները միասին պահելու համար, չի պահանջում մութ նյութ: Քանի որ մութ մատերիան երբեք չի հայտնաբերվել, չնայած տասնամյակների տքնաջան որոնումներին, տարբեր տեսություններ են առաջ քաշվել՝ բացատրելու, թե ինչն է միավորում գալակտիկաներին, և վիճաբանություն է ընթանում, թե որն է ճիշտը: Մանսերա Պինայի և այլոց կողմից կատարված ուսումնասիրության մեջ արձանագրված պտույտի շատ ցածր մակարդակը հակասում է Հարաբերականության ընդհանուր տեսության կողմից կառավարվող տիեզերքի կանխատեսումներին՝ առատ մութ մատերիայով:

Բժիշկ Բանիկի խումբն ասում է, որ MOND գրավիտացիայի տեսության կողմից կանխատեսված պտույտի բարձր արագությունը համահունչ է դիտարկումներին, եթե գալակտիկայի թեքությունը չափազանց բարձր է:

Հեռավոր գալակտիկաներում աստղերի և գազի պտույտը ուղղակիորեն հնարավոր չէ չափել։ Ճշգրիտ սպեկտրոսկոպիկ չափումներից հայտնի է միայն տեսողության գծի երկայնքով գտնվող բաղադրիչը: Եթե ​​դուք նայեք գալակտիկային գրեթե դեմ առ դեմ, ապա այն հիմնականում կպտտվի երկնքի հարթության վրա: Սա կարող է մոլորեցնել դիտորդներին՝ մտածելով, որ գալակտիկան իրականում շատ դանդաղ է պտտվում, ինչը նրանցից պահանջում է գերագնահատել սկավառակի և երկնքի հարթությունների միջև թեքությունը: Այս կերպ կարելի է գնահատել, թե որքան էլիպսաձեւ է թվում գալակտիկան:

Նոր ուսումնասիրությունը ուսումնասիրել է այս կարևոր հարցը՝ օգտագործելով AGC 114905-ին նման սկավառակային գալակտիկայի MOND մոդելավորումը, որն իրականացվել է Բոննի համալսարանում Բոննի համալսարանի և Պրահայի Չարլզի համալսարանի պրոֆեսոր Սրիկանթ Նագեշի և Պավել Կրուպայի կողմից: Սիմուլյացիան ցույց է տալիս, որ այն կարող է որոշ չափով էլիպսաձեւ երևալ, նույնիսկ երբ այն դիտվում է դեպի առաջ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ գալակտիկայի աստղերն ու գազերը գրավիտացիա ունեն և կարող են քաշվել փոքր-ինչ ոչ շրջանաձև ձևի: Նմանատիպ պրոցեսը սկավառակային գալակտիկաներում առաջացնում է պարուրաձև ձեռքեր, որոնք այնքան տարածված են, որ հաճախ կոչվում են պարուրաձև գալակտիկաներ։

Արդյունքում, գալակտիկան կարող է շատ ավելի մոտ լինել դիտողին, քան կարծում էին դիտորդները: Սա կարող է նշանակել, որ գալակտիկան շատ ավելի արագ է պտտվում, քան հաղորդվում է, ինչը ծանրաբեռնում է MOND-ից:

Դոկտոր Բանիկը, նոր հետազոտության գլխավոր հեղինակը, ասաց. «Մեր սիմուլյացիաները ցույց են տալիս, որ AGC 114905-ի թեքությունը կարող է զգալիորեն ավելի փոքր լինել, քան հաղորդվում է, ինչը նշանակում է, որ գալակտիկան իրականում շատ ավելի արագ է պտտվում, քան մարդիկ կարծում են՝ համաձայն MOND-ի ակնկալիքների»: Դոկտոր Հոնգշեն Չժաոն՝ Սենտ Էնդրյուսի համալսարանի ֆիզիկայի և աստղագիտության դպրոցից, ասել է. «Այս գալակտիկայի գրանցված պտույտի շատ ցածր արագությունը հակասում է ինչպես MOND-ին, այնպես էլ մութ մատերիայի ստանդարտ մոտեցմանը: Բայց միայն MOND-ն է կարողանում շրջանցել այս հակասությունը»։

Նոր ուսումնասիրությունը նաև պնդում է, որ նման «կեղծ թեքման» էֆեկտը դժվար թե տեղի ունենա ստանդարտ մութ նյութի մոտեցման ներքո, քանի որ գալակտիկայում գերակշռում է հարթ մութ նյութի լուսապսակը: Աստղերն ու գազը քիչ են ազդում գրավիտացիայի վրա, ուստի սկավառակը «ինքնագրավիտացիոն» չէ։

Սա նշանակում է, որ այն, ամենայն հավանականությամբ, կհայտնվի շատ կլոր, երբ ուղղակիորեն դիտվում է, ինչն ապահովվում է մեկ այլ խմբի կողմից իրականացված սիմուլյացիաներով: Արդյունքում դիտարկվող էլիպտիկությունը պետք է պայմանավորված լինի սկավառակի և երկնքի հարթությունների միջև զգալի թեքությամբ։ Այս դեպքում պտտման արագությունը շատ ցածր կլինի, ինչը նշանակում է, որ գալակտիկայում քիչ մութ նյութ կա։ Այս տեսակետից, մեկուսացված գաճաճ գալակտիկայի համար անհնար է ունենալ այդքան փոքր քանակությամբ մութ նյութ՝ հաշվի առնելով, թե որքան զանգված ունի այն աստղերի և գազի տեսքով:

Բոննի համալսարանի և Պրահայի Չարլզի համալսարանի պրոֆեսոր Պավլո Կրուպան ասաց այս արդյունքների ավելի լայն համատեքստի մասին. «Չնայած MOND-ը լավ է կատարում կատարված փորձարկումները, ստանդարտ մոտեցումը շատ լուրջ խնդիրներ է առաջացնում բոլոր մասշտաբներով՝ սկսած գաճաճ գալակտիկաներից։ ինչպես AGC 114905-ը՝ բազմաթիվ անկախ խմբերի կողմից հայտնաբերված տիեզերաբանական մասշտաբներին»։

Դուք կարող եք օգնել Ուկրաինային պայքարել ռուս զավթիչների դեմ։ Դա անելու լավագույն միջոցը Ուկրաինայի զինված ուժերին միջոցների նվիրաբերումն է Savelife կամ պաշտոնական էջի միջոցով NBU.

Կարդացեք նաև.

• Հաբլը և տիեզերքի ընդլայնումը. 30 տարի առաջ տիեզերական աստղադիտակը սկսեց իր առաքելությունը
• Մարդկությունը տիեզերքում օգտակար հանածոների արդյունահանման մեծ ծրագրեր ունի, բայց կան շատ «բայցեր».