Εδώ στο Universe Today, το θέμα της Νευτώνειας βαρύτητας φαίνεται να οδηγεί πάντα σε έντονες συζητήσεις. Τώρα, υπάρχει νέα έρευνα για να το υποκινήσει.
Ο Manuel Metz, και αστροφυσικός στο Γερμανικό Αεροδιαστημικό Κέντρο, και οι συνάδελφοί του λένε ότι οι νάνοι γαλαξίες στον Γαλαξία μας είναι διατεταγμένοι με τρόπο που αποκλείει την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης — αλλά εξαρτάται επίσης από αυτήν.
«Ίσως ο Νεύτων να έκανε όντως λάθος», είπε ο Πάβελ Κρούπα, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Βόννης. «Αν και η θεωρία του στην πραγματικότητα περιγράφει τις καθημερινές επιπτώσεις της βαρύτητας στη Γη, πράγματα που μπορούμε να δούμε και να μετρήσουμε, είναι κατανοητό ότι έχουμε αποτύχει εντελώς να κατανοήσουμε την πραγματική φυσική που κρύβεται πίσω από τη δύναμη της βαρύτητας».
Καθώς οι σύγχρονοι κοσμολόγοι βασίζονται όλο και περισσότερο στη δυσοίωνη «σκοτεινή ύλη» για να εξηγήσουν τις κατά τα άλλα ανεξήγητες παρατηρήσεις, έχει καταβληθεί μεγάλη προσπάθεια για την ανίχνευση αυτής της μυστηριώδους ουσίας τις τελευταίες δύο δεκαετίες, αλλά δεν βρέθηκε καμία άμεση απόδειξη ότι υπάρχει στην πραγματικότητα. Ακόμα κι αν υπάρχει, η σκοτεινή ύλη δεν θα ήταν σε θέση να συμβιβάσει όλες τις τρέχουσες αποκλίσεις μεταξύ των πραγματικών μετρήσεων και των προβλέψεων που βασίζονται σε θεωρητικά μοντέλα. Ως εκ τούτου, ο αριθμός των φυσικών που αμφισβητούν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης έχει αυξηθεί εδώ και αρκετό καιρό. Έχουν ήδη αναπτυχθεί ανταγωνιστικές θεωρίες βαρύτητας που είναι ανεξάρτητες από αυτή την κατασκευή. Το μόνο τους πρόβλημα είναι ότι έρχονται σε σύγκρουση με τη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα.
Σε δύο νέες μελέτες, ο Μετς και η ομάδα του εξέτασαν τους λεγόμενους «δορυφορικούς γαλαξίες». Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται για τους νάνους γαλαξίες συντρόφους του Γαλαξία, μερικοί από τους οποίους περιέχουν μόνο μερικές χιλιάδες αστέρια. Σύμφωνα με τα καλύτερα κοσμολογικά μοντέλα, υπάρχουν πιθανώς σε εκατοντάδες γύρω από τους περισσότερους μεγάλους γαλαξίες. Μέχρι τώρα, ωστόσο, μόνο 30 τέτοιοι δορυφόροι έχουν παρατηρηθεί γύρω από τον Γαλαξία μας, μια διαφορά στους αριθμούς που αποδίδεται συνήθως στο γεγονός ότι το φως που εκπέμπεται από την πλειονότητα των δορυφορικών γαλαξιών είναι τόσο αχνό που παραμένουν αόρατο.
Μια λεπτομερής μελέτη αυτών των αστρικών συσσωματωμάτων αποκάλυψε μερικά εκπληκτικά φαινόμενα: «Πρώτα από όλα, υπάρχει κάτι ασυνήθιστο στην κατανομή τους», είπε ο Κρούπα, «οι δορυφόροι θα πρέπει να είναι ομοιόμορφα διατεταγμένοι γύρω από τον μητρικό γαλαξία τους, αλλά δεν είναι αυτό που βρήκαμε. ” Πιο συγκεκριμένα, όλοι οι κλασικοί δορυφόροι του Γαλαξία – οι έντεκα φωτεινότεροι νάνοι γαλαξίες – βρίσκονται λίγο πολύ στο ίδιο επίπεδο, σχηματίζουν κάποιο είδος δίσκου στον ουρανό. Η ερευνητική ομάδα μπόρεσε επίσης να δείξει ότι οι περισσότεροι από αυτούς τους δορυφορικούς γαλαξίες περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση γύρω από τον Γαλαξία μας, όπως οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο.
Οι φυσικοί πιστεύουν ότι αυτό το φαινόμενο μπορεί να εξηγηθεί μόνο εάν οι δορυφόροι δημιουργήθηκαν πριν από πολύ καιρό μέσω συγκρούσεων μεταξύ νεότερων γαλαξιών.
«Τα θραύσματα που παράγονται από ένα τέτοιο γεγονός μπορούν να σχηματίσουν περιστρεφόμενους νάνους γαλαξίες», είπε ο Μετς. Αλλά υπάρχει μια ενδιαφέρουσα σύλληψη σε αυτή τη θεωρία συντριβής, «οι θεωρητικοί υπολογισμοί μας λένε ότι οι δορυφόροι που δημιουργήθηκαν δεν μπορούν να περιέχουν καμία σκοτεινή ύλη». Αυτή η υπόθεση, ωστόσο, έρχεται σε αντίθεση με μια άλλη παρατήρηση. «Τα αστέρια στους δορυφόρους που έχουμε παρατηρήσει κινούνται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι προβλέπει ο νόμος της βαρύτητας. Εάν η κλασική φυσική υποστηρίζει, αυτό μπορεί να αποδοθεί μόνο στην παρουσία της σκοτεινής ύλης».
Ή πρέπει να υποθέσει κανείς ότι ορισμένες βασικές θεμελιώδεις αρχές της φυσικής έχουν μέχρι τώρα κατανοηθεί εσφαλμένα. «Η μόνη λύση θα ήταν η απόρριψη της κλασικής θεωρίας της βαρύτητας του Νεύτωνα», προσθέτει ο Κρούπα. «Πιθανότατα ζούμε σε ένα σύμπαν που δεν είναι του Νεύτωνα. Εάν αυτό είναι αλήθεια, τότε οι παρατηρήσεις μας θα μπορούσαν να εξηγηθούν χωρίς σκοτεινή ύλη». Τέτοιες προσεγγίσεις βρίσκουν υποστήριξη και από άλλες ερευνητικές ομάδες στην Ευρώπη.
Δεν θα ήταν η πρώτη φορά που η θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα έπρεπε να τροποποιηθεί τα τελευταία εκατό χρόνια. Αυτό έγινε απαραίτητο σε τρεις ειδικές περιπτώσεις: όταν εμπλέκονται υψηλές ταχύτητες (μέσω της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας), στην εγγύτητα μεγάλων μαζών (μέσω της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας) και σε υποατομικές κλίμακες (μέσω της κβαντικής μηχανικής).
Πηγή: Eurekalert . Τα σχετικά έγγραφα είναι διαθέσιμα εδώ και εδώ .