DigitalArtSpace

Современные космологические представления основаны на модели ΛCDM, согласно которой около 85% всей материи во Вселенной состоит из гипотетической тёмной материи. Эта модель предполагает, что именно тёмная материя обеспечивает удержание галактик, формирование скоплений и определяет развитие крупных структур. Несмотря на десятилетия поисков, ни одна частица, предположительно являющаяся тёмной материей, не была выявлена в лабораторных условиях. Это побуждает некоторых исследователей изучать альтернативные объяснения: возможно, причина не в существовании «невидимого вещества», а в особенностях работы гравитации.

Существует теория STVG, также известная как MOG — модифицированная гравитация, которая предполагает, что сила притяжения варьируется в зависимости от расстояния. Согласно этой модели, гравитация проявляет себя сильнее на больших расстояниях, в то время как на небольших она практически не отличается от ньютоновской. Благодаря этому галактики и скопления могут демонстрировать движение, как если бы они содержали дополнительную массу, которой на самом деле нет.

В представленной работе авторы продемонстрировали, что предложенная ими теория позволяет объяснить большинство ключевых достижений стандартной модели. Кривые вращения галактик, эффект гравитационного линзирования, динамика скоплений галактик и структура реликтового излучения соответствуют результатам, полученным в рамках ΛCDM. Математический анализ указывает на то, что усиленная гравитация в полной мере компенсирует необходимость в тёмной материи.

В итоге формируется так называемая наблюдательная дегенерация: стандартные космологические данные не позволяют установить, что именно происходит — существует ли реальная тёмная материя или наблюдается усиленная гравитация. В обеих теориях параметры и распределение материи, а также рост плотностных возмущений во Вселенной, совпадают. Для телескопов и спутников эти две модели выглядят практически идентично.

Изучение барионных акустических осцилляций, представляющих собой специфические «волны» в расположении галактик, проводилось также обособленно. В рамках общепринятой модели их форма связана с воздействием тёмной материи. В MOG подобное выравнивание возникает само по себе, поскольку гравитация проявляет себя иначе при различных масштабах. В конечном счете, наблюдаемый спектр материи вновь не даёт возможности различить одну теорию от другой.

Различия проявляются только на очень больших дистанциях, исчисляемых миллиардами световых лет. Согласно модели ΛCDM, гравитационные потенциалы на таких масштабах быстро снижаются, и крупные, скоординированные движения материи должны быть незначительными. В теории MOG, наоборот, усиленная гравитация поддерживает эти потоки, вызывая ощутимые ускорения на масштабах гигапарсек.

Авторы утверждают, что именно в этом режиме проявляется «решающий тест». В ходе исследований радиогалактик и квазаров в последние годы были выявлены дипольные анизотропии, которые не соответствуют прогнозам стандартной модели. Эти аномалии свидетельствуют о наличии мощных, скоординированных движений галактик. В контексте модели ΛCDM эти данные представляют собой сложность, в то время как модифицированная гравитация предлагает для них естественное объяснение.

Недавние данные, полученные в рамках проекта DESI, предоставляют новые основания для поддержки альтернативной теории, касающейся так называемого напряжения S ₈ — наблюдаемым расхождением в амплитуде кластеризации материи. Модель MOG демонстрирует большее соответствие этим измерениям, исключая необходимость добавления новых частиц.

Авторы акцентируют внимание на том, что речь не идёт об отказе от концепции тёмной материи в ближайшем будущем. Тем не менее, их исследования демонстрируют: имеющиеся сведения не подтверждают её существование как физической сущности. Разрешение этого вопроса, по их мнению, будет зависеть от будущих наблюдений за крупномасштабной анизотропией Вселенной. Именно они смогут установить, представляет ли тёмная материя собой реальный вид материи или является лишь следствием более запутанных законов гравитации.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.