Отсутствие гравитации в галактиках требует темной материи или модификации гравитации или инерции. Статистическое соотношение может различать эти теоретические возможности фундаментальной важности между наблюдаемым центростремительным ускорением частиц в орбитальном движении и ожидаемым ньютоновским ускорением из наблюдаемого распределения барионов в галактиках.
Мы провели несколько обысков, но нет темная материя были обнаружены частицы. В результате несколько астрономов выбирают альтернативу, такую как модифицированная ньютоновская динамика (MoND) или модифицированная модель гравитации. И недавнее исследование вращения галактик, кажется, подтверждает их.
галактическое вращение поддерживает идею МОНД. MoND делает несколько важных предсказаний о галактической кинематике. Теоретически МОНД можно реализовать с помощью модифицированной гравитации.
Все звезды в галактике вращаются примерно с одинаковой скоростью. Вместо снижения кривая вращения практически плоская. Согласно объяснению темной материи, галактики окружены невидимым ореолом материи, но в 1983 году Мордехай Милгром заявил, что наша гравитационная модель неверна.
гравитационное притяжение между звездами в первую очередь ньютоновская на межзвездных расстояниях. По этой причине Милгром предложил изменить универсальный закон всемирного тяготения Ньютона вместо общей теории относительности. Он утверждал, что сила тяжести имеет небольшое остаточное притяжение независимо от расстояния, в отличие от силы притяжения, являющейся чистой зависимостью обратного квадрата. Несмотря на то, что этот остаток составляет всего около 10 триллионных g, этого достаточно, чтобы объяснить кривые вращения галактик.
Конечно, даже небольшая модификация Ньютоновская теория гравитации требует изменения уравнений Эйнштейна. Следовательно, MoND был обобщен несколькими способами, включая AQUAL, что означает A Quadradic Lagrangian. AQUAL и обычная модель LCDM могут объяснить наблюдаемые кривые вращения галактики, но есть некоторые небольшие различия.
Вот тут-то и появляется недавнее исследование. Скорости вращения звезд на их внутренних и внешних орбитах являются одним из различий между AQUAL и LCDM. Распределение материи в LCDM должно управлять обоими; следовательно, кривая должна быть сферической. Из-за динамики теории AQUAL предсказывает небольшой излом кривой. Хотя статистически должна быть небольшая разница между внутренним и внешним распределением скоростей, она слишком мала, чтобы ее можно было обнаружить в одной галактике.
В данной работе рассматриваются 152 галактики с КР хорошего качества, выбранными из базы данных Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves (SPARC). Недавно протестированы модифицированные МОНД теории гравитации (АКВАЛ и КУМОНД) с внешней частью кривых вращения (КВ). Они обнаружили, что AQUAL предпочтительнее QUMOND, потому что требуемая AQUAL напряженность внешнего поля хорошо согласуется со значением, ожидаемым от космических сред, в то время как требуемое QUMOND значение немного выше ожидаемого значения.
Тогда интересно спросить, может ли AQUAL правильно предсказать наблюдаемую внутреннюю часть RC. В отличие от внешних РЦ, численно предсказанные свойства внутренних РЦ при AQUAL (также QUMOND) настолько сложны, что одна модельная кривая не может описать их на плоскости ускорения. Как показали ученые для различных конфигураций, AQUAL и QUMOND однозначно предсказывают, что RC внутренней части отклоняются, хотя и на небольшую величину, от алгебраического соотношения MOND, даже когда внутренняя часть находится в режиме сверхкритического ускорения.
Впервые темная материя, модифицированная гравитация и модифицированная инерция тестируются и различаются путем рассмотрения внутренней и внешней частей кривых вращения галактики вместе и по отдельности.
Авторы отмеченный, «Результат впечатляет, но он не опровергает полностью темную материю. У модели AQUAL есть проблемы, такие как ее несоответствие наблюдаемым гравитационное линзирование по галактикам. Но это победа теории аутсайдера, которая заставляет некоторых астрономов аплодировать «Vive le MonD!»
Ссылка на журнал:
- Че, Кю-Хён. «Различие темной материи, модифицированной гравитации и модифицированной инерции с внутренней и внешней частями кривых галактического вращения». Астрофизический журнал 941.1 (2022): 55. архив: 2207.11069v4
