Странное поведение гравитации: темная материя может вообще не существовать

Физики считают, что темная материя, самое загадочное вещество во Вселенной, может вообще не существовать. Возможно, то, что ученые принимают за влияние темной материи, является проявлением того, что ведет себя иначе в очень больших масштабах. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters B, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Считается, что темной материи примерно в 5 раз больше во Вселенной, чем обычной материи, которая состоит из известных нам частиц и атомов. Но темная материя остается невидимой, ведь она не взаимодействует со светом. Ученые давно пытаются найти частицы, из которых может состоять темная материя, но так ничего и не обнаружили. Авторы исследования считают, что попытки обнаружить неизвестные частицы не увенчались успехом потому, что темная материя может не существовать. А то, что считается эффектами темной материи может быть странным поведением гравитации в очень больших масштабах. То есть гравитация ведет себя иначе, чем предполагается, на уровне галактик.

Доказательства существования темной материи

Сейчас ученые считают, что темная материя существует только по одной причине: она влияет своей гравитацией на обычную материю и это влияние можно увидеть. Первый намек на темную материю появился благодаря тому факту, что галактики вращаются настолько быстро, что, если бы гравитация их видимой материи была единственной силой, удерживающей их вместе, они бы давно разлетелись в разные стороны.

Еще одно доказательство темной материи было получено с помощью гравитационного линзирования. Это явление, которое происходит, когда обычно прямой путь света искривляется за счет искривления ткани-пространства-времени объектами с большой массой, в основном галактиками. Астрономы обнаружили, что искривление света слишком большое, чтобы его можно было объяснить влиянием только гравитации видимой материей.

Авторы исследования говорят, что тот факт, что единственное доказательство существования темной материи получено из ее гравитационного влияния на обычную материю, позволяет исключить ее из современных моделей Вселенной. Например, модифицированные теории гравитации, вносящие изменение в общую теорию относительности Эйнштейна, предполагают, что темная материя не нужна для объяснения крупномасштабной структуры Вселенной.

Темная материя не существует?

В этом исследовании физики рассматривали гравитацию через призму квантовой теории поля и в очень малых масштабах. Таким образом ученые отказались от предположения, что гравитация является постоянной и неизменной. Ученые пришли к выводу, что в больших масштабах гравитация может изменяться и таким образом можно объяснить наблюдаемые в космосе явления без помощи темной материи.

По словам ученых, гравитация представляет собой один из примеров "закона обратных квадратов", а значит ее сила уменьшается пропорционально квадрату расстояния от тела с массой. Когда расстояние от обладающего гравитацией тела удваивается, то его гравитация становится более слабой в четыре раза и так далее.

Исследование показало, что изменение поведения гравитации, которое отклоняется от "закона обратных квадратов" может приводить к более сильному влиянию гравитации на больших расстояниях. Таким образом галактики будут вращаться так, как это приписывают эффектам темной материи.

Физики считают, что их теорию можно проверить и если она верна, то придется переосмыслить всю эволюцию Вселенной, ведь предполагается, что ключевую роль в ней сыграла темная материя.

Как уже писал Фокус, ученые назвали темную материю в качестве причины того, что все крупные галактики, кроме одной удаляются от Млечного Пути.