Владимир Моисеев – Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя (страница 64)
Космологи сегодня полагают, что материя после Большого взрыва была распределена неравномерно. В местах с повышенной плотностью происходило дальнейшее накопление материи по механизму положительной обратной связи, вызываемому гравитационными силами. На протяжении нескольких миллиардов лет эти сгустки материи в конечном счете превратились в галактики, которые мы наблюдаем сегодня.
Важной составляющей этой гипотезы является темная материя. С одной стороны, она должна отвечать за изначально неравномерное распределение материи. Одновременно она объясняет некоторые несоответствия в наблюдательных данных. Например, звезды во вращающихся галактиках часто движутся с настолько высокими скоростями, что суммарная гравитация всей видимой материи галактики не может удержать их от выхода из галактики – и тем не менее звезды продолжают двигаться в составе галактики. Астрономы относят это дополнительное притяжение, «склеивающее» галактику в единое целое, на счет темной материи.
Однако темная материя до сих пор так и не была ни разу обнаружена напрямую. Одна из альтернатив этой гипотезы носит название MOND (MOdified Newtonian Dynamics, «модифицированная ньютоновская динамика»); она была предложена израильским физиком профессором Мордехаем Милгромом. Согласно этой гипотезе, в масштабе галактик уравнения ньютоновской динамики следует корректировать в сторону увеличения силы гравитационного взаимодействия.
В новой работе доктор Павел Крупа (Pavel Kroupa) из Боннского университета с коллегами построили модель формирования звезд и галактик на основе гипотезы MOND, начиная с газового облака, возникшего через несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва. Согласно авторам, результаты моделирования показали близкое соответствие наблюдениям ночного неба при помощи современных телескопов, особенно в части распределения и скоростей звезд. Кроме того, как отмечают Крупа и его коллеги, эти расчеты дают больше спиральных и дисковых галактик, подобных Млечному пути, по сравнению с расчетами на основе гипотезы темной материи - что точнее отражает устройство современной Вселенной. Вдобавок расчеты на основе гипотезы MOND менее чувствительны к изменению ряда параметров, таких как частота сверхновых и их влияние на распределение материи в галактиках, пояснил Крупа.
astronews.ru, 9 февраля 2020
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200209183141
Журнал Astrophysical Journal. 2020
Павел Крупа (Pavel Kroupa) из Боннского университета
Глава 11-20-8
Глава 11-20-9
Уникальный прогноз «модифицированной гравитации» бросает вызов темной материи
Декабрь 2020
Международная группа ученых представила результаты, согласно которым гипотеза, альтернативная популярной гипотезе темной материи, более точно прогнозирует галактический феномен, который, на первый взгляд, идет вразрез с классической гравитацией. Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
Это имеет большое значение, говорят астрофизики, поскольку является еще одним подтверждением данной гипотезы – называемой модифицированной ньютоновской динамикой (modified Newtonian dynamics, MOND) – как обоснованного объяснения космологической дилеммы, состоящей в том, что галактики, словно не подчиняются давно известным законам гравитации, сформулированным еще сэром Исааком Ньютоном в конце 1600-х гг.
Суть загадки: на протяжении десятилетий мы измеряем в космосе более интенсивное гравитационное притяжение, чем ожидаем – и наоборот, для настолько интенсивной гравитации мы не можем найти достаточного количества объясняющей ее материи.
Гипотеза MOND, была предложена физиком Мордехаем Милгромом из Института Вейцмана, Израиль, в начале 1980-х гг., и согласно данному сценарию, это дополнительное гравитационное притяжение объясняется небольшим изменением законов гравитации.
Вместо дополнительного гравитационного притяжения невидимой и недоступной обнаружению темной материи, гипотеза MOND постулирует, что гравитация при невысоких ускорениях является более сильной, чем прогнозируется, исходя из «чистого» ньютоновского понимания.
Кроме того, гипотеза MOND делает смелый прогноз: внутренние перемещения объекта в космосе зависят не только от массы объекта, но и от гравитационного притяжения всех других массивных объектов Вселенной – так называемое «влияние внешнего поля» (external field effect, EFE). Согласно Милгрому, подтверждение EFE эффекта стало бы неоспоримым подтверждением гипотезы MOND.
Теперь в новом исследовании астрофизики во главе с Кю-Хёном Чжэ (Kyu-Hyun Chae) из Университета Седжон, Южная Корея, сообщают о подтверждении EFE-эффекта для набора из более чем 150 изученных галактик.