Beveik 75 metus astronomai manė, jog nematoma tamsioji medžiaga sudaro apie penktas šeštąsias visos Visatoje egzistuojančios medžiagos. Įprastinės gravitacijos teorijos pagrindą sudaro I. Niutono idėjos, kurias prieš 92 metus patobulino A. Einšteinas. Taikant gravitacijos teoriją tamsiajai medžiagai galima paaiškinti tiek galaktikų, tiek galaktikų spiečių judėjimą. Tačiau dabar imta abejoti ar įprastinė gravitacijos teorija teisinga - pasirodo, modifikavus gravitacijos teoriją, tamsioji medžiaga tampa nereikalinga siekinat paaiškinti galaktikų dėsningumus.

Visai neseniai du tyrėjai iš Vaterlu Teorinės fizikos perimetro instituto (Kanada) pasiūlė idėją, jog galaktikų judėjimas nutolusiame spiečiuje gali būti paprasčiau paaiškinamas modifikuota gravitacijos teorija (MOG) negu tamsiosios medžiagos buvimu.

Doktorantas Džoelis Braunšteinas (Joel Brownstein) ir jo mokslinis vadovas profesorius Džonas Mofatas (John Moffat) iš Vaterlu universiteto straipsnį apie modifikuotą gravitacijos teoriją paskelbs lapkričio 21 d. žurnalo „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ numeryje.

Mokslininkai išnagrinėjo Kulkos spiečiaus galaktikų nuotraukas, kurios padarytos „Hubble“ kosminiu teleskopu, „Chandra“ bei „Spitzer“ rentgeno spindulių observatorijomis ir Čilėje sumontuotu „Magellan“ teleskopu. Kulkos spiečius yra sudarytas iš dviejų susiliejančių galaktikų spiečių ir nutolęs daugiau kaip per 3 mlrd. šviesmečių pietų Kilio žvaigždyno kryptimi.

Tokių įvairių prietaisų rinkinys leido gauti detalų itin karštų 150 mln. laipsnių temperatūros tarpgalaktinių dujų vaizdą. Jame matomas gravitacinių lęšių efektas – Kulkos spiečiaus gravitacijos poveikis tolimesnės galaktikos spinduliuojamai šviesai.

Ankstesni tyrinėjimai leido manyti, jog Kulkos spiečius neabejotinai įrodo tamsiosios medžiagos buvimą. Tačiau kai Dž. Braunšteinas ir Dž. Mofatas palygino stebėtą gravitacinių lęšių efektą bei dujų pasiskirstymą su rezultatais, kuriuos numato MOG teorija, mokslininkai tam nesurado jokio pagrindo. Kitaip tariant, šio spiečiaus pasirodymą kur kas paprasčiau paaiškinti patikslinta gravitacijos teorija negu tamsiosios medžiagos buvimu.

MOG teorijos poreikis kyla dėl reliatyvumo teorijos apibendrinimo, kurio nepavyko pasiekti net pačiam A. Einšteinui. Šią teoriją Dž. Mofatas tobulino beveik 30 metų, tačiau dabar ji pritaikoma tiek astronomijoje, tiek kosmologijoje. Teorija sėkmingai paaiškina daugiau nei 100 galaktikų priklausančių žvaigždžių judėjimą bei daugiau kaip 100 spiečių priklausančių galaktikų judėjimo dėsningumus. Tikimasi, jog ji taip pat gali paaiškinti regimą anomalų kosminių zondų „Pioneer 10“ ir „Pioneer 11“ lėtėjimą. Šie aparatai paleisti 1972 bei 1973 m. ir jau nutolę daugiau kaip per 12 mlrd. kilometrų nuo Saulės.

Abu minėti fizikai džiaugiasi gautais rezultatais. „Naudojant modifikuotą gravitacijos teoriją įprastinės Kulkos spiečiaus medžiagos pakanka paaiškinti stebimą gravitacinių lęšių efektą, – pasakoja Dž. Braunšteinas. – Laukui bėgant, turėtų gerėti stebimų sistemų fotografijų kokybė. Tolesnė susiliejančių galaktikų spiečių paieška ir analizė turėtų padėti mums suprasti, kas geriausiai paaiškina Visatos sandarą – tamsioji medžiaga ar MOG teorija“.

„Jeigu dabartiniais daugiamilijardinės vertės laboratorijos eksperimentais pavyktų tiesiogiai aptikti tamsiąją medžiagą, tuomet aš būčiau patenkintas, kad klasikinė gravitacijos teorija liko nepajudinama, – priduria Dž. Mofatas. – Bet jeigu tamsiosios medžiagos nepavyktų aptikti ir tektų pripažinti, jog ji neegzistuoja, tuomet reikėtų modifikuoti klasikinę gravitacijos teoriją, kad ši tiktų apdorojant didelius astronominių ir kosmologinių duomenų kiekius. Pavyzdys – Kulkos spiečius, kurio niekaip kitaip nepaaiškinsi“.

Plačiau apie tamsiąją medžiagą ir kitas Visatos paslaptis galite paskaityti šiame straipsnyje.

Komentarai (1)