Imituota galaktika vizualizuota iš viršaus, tamsiosios centrinės sritys atitinka standartines jėgas, o ryškiai geltonos sritys atitinka modifikuotas jėgas.
(Vaizdas: © Christian Arnold / Baojiu Li / Durham University.)
Mokslininkų grupė sukūrė kompiuterinį visatos modeliavimą, kad išbandytų alternatyvią Alberto Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos teoriją.
Jų tyrimas nustatė, kad galaktikos, panašios į mūsų pačių pieno kelią, visatoje vis dar gali susidaryti su modifikuotais gravitacijos dėsniais, leidžiančiais manyti, kad reliatyvumo teorija nėra vienintelis būdas paaiškinti gravitacijos vaidmenį visatos evoliucijoje.
Fizikai iš Durhamo universiteto Anglijoje sukūrė kompiuterinį modeliavimą, naudodamiesi pagrindiniu alternatyviu gravitacijos modeliu, vadinamu „f (R) -gravitacija“, dar vadinamu „Chameleono teorija“, kuris keičia gravitacijos elgseną atsižvelgiant į mus supančią aplinką. Modeliavimas parodė, kad modifikuotas gravitacijos modelis vis tiek gali sukelti galaktikų susidarymą.
„Modifikuotos gravitacijos teorijos, įskaitant [chameleono teoriją], kurį laiką buvo tyrinėjamos, ir buvo žinoma daug jų prognozių“, - sakė Bahamu Li, Durhamo universiteto Kompiuterinės kosmologijos instituto fizikas ir bendraautorius. naujojo tyrimo, pasakojo „Space.com“. "Tačiau dauguma šių ankstesnių tyrimų buvo atlikti kritiškai supaprastinus - darant prielaidą, kad visatoje yra tik tamsiosios medžiagos, o ne šviečiančiosios medžiagos."
Vienas iš neatsakytų klausimų kosmologijoje yra priežastis, dėl kurios visata plečiasi, sakė Li, kiti modeliai bandė atsakyti į šį klausimą įvesdami nežinomą jėgą, vadinamą tamsiąja energija. Ši nuolatinė jėga bendrojo reliatyvumo teorijoje gali paaiškinti visatos plėtimąsi, tačiau tai daroma įtraukiant didžiulį kiekį tamsiosios medžiagos, kurios neįmanoma pastebėti ir kuri liko nepatvirtinta.
Mokslininkai mano, kad apie 68% visatos sudaro tamsi energija, o tamsiosios medžiagos sudaro 27%; normalioji materija, kuri apima mums matomus kūnus, tokius kaip planetos, žvaigždės ir galaktikos, sudaro apie 5 proc.
"Tačiau kosmologinės konstantos alternatyvos, kurios paaiškina pagreitintą plėtrą keičiant gravitacijos dėsnį, pavyzdžiui, f (R) -gravitacija, taip pat plačiai svarstomos atsižvelgiant į tai, kiek mažai žinoma apie tamsiąją energiją", - pridūrė Li.
Tyrime taip pat nagrinėtas modifikuotos gravitacijos poveikis supermasyviosioms juodosioms skylėms, kurios išstumia šilumą ir medžiagas, kurios dega prie žvaigždžių susidarymui reikalingų dujų. Iš juodųjų skylių sklindanti energija taip pat maitina galaktikose esančius branduolius, todėl ji vaidina svarbų vaidmenį formuojant galaktikas.
Tačiau išvados rodo, kad net esant skirtingiems gravitacijos dėsniams, mažinant juodųjų skylių skleidžiamos šilumos kiekį, modeliuojamoje visatos modelyje galaktikos vis tiek formuojasi kaip ir tikrojoje visatoje.
„Pats tyrimas nieko nesako apie bendrojo reliatyvumo pagrįstumą, tačiau nurodo galimus dalykus, į kuriuos būtų galima atkreipti dėmesį bandant atskirti Chameleono teoriją nuo bendrosios reliatyvumo reliatyvumo su ateities duomenimis“, - teigė Li.
Tyrėjai planuoja išbandyti savo stebėjimus per kvadratinių kilometrų masyvą - Australijos ir Pietų Afrikos radijo teleskopų grupę, kurią planuojama paruošti ir paleisti iki 2020 m. Vidurio.
Tyrimas buvo paskelbtas „Nature Astronomy“ liepos 8 d.
- Einšteino gravitacijos teorija iki šiol yra sunkiausias išbandymas
- Prieš 100 metų bendras saulės užtemimo eksperimentas patvirtino Einšteino reliatyvumo teoriją
- „Saulės gravitacinis objektyvas“ galėtų patraukti egzoplanetas į „Sharp Focus“
