Астрономия и космосКосмология

Самые старые галактики могут подтвердить альтернативную теорию гравитации

Новое исследование астрофизиков из Университета Кейс Вестерн (Case Western Reserve University) бросает вызов стандартной модели формирования галактик. В то время как модель предсказывала, что космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) будет наблюдать тусклые сигналы от небольших примитивных галактик, телескоп вместо этого обнаружил большие яркие галактики.

Это открытие противоречит популярной гипотезе о том, что темная материя играла ключевую роль в формировании галактик, и вместо этого поддерживает альтернативную теорию гравитации. Результаты могут существенно изменить понимание астрономами ранней Вселенной.

«То, что предсказывала теория темной материи, совсем не то, что мы видим. Вместо темной материи могла сыграть свою роль модифицированная гравитация» — говорят исследователи.

«Теория, известная как MOND (модифицированная ньютоновская динамика), предсказала в 1998 году, что формирование структур в ранней Вселенной должно было происходить очень быстро — гораздо быстрее, чем предсказывала теория холодной темной материи, известная как лямбда-CDM».

Космический телескоп Джеймс Уэбб, запущенный в 2021 году, был создан для помощи в решении фундаментальных вопросов о Вселенной, таких, как и когда образовались звезды и галактики. До JWST ни один телескоп не мог наблюдать Вселенную в таких подробностях или заглядывать так далеко в прошлое.

Галактика JADES-GS-z14-0
Галактика JADES-GS-z14-0 (показана на рисунке), имеет красное смещение 14,32, что делает ее самой далекой из известных галактик. © NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson

Стандартная модель космологии, Lambda-CDM, предсказывает, что галактики образовались в результате постепенной аккреции материи, от небольших структур к более крупным, под действием гравитационного влияния темной материи.

Однако недавние наблюдения JWST ставят под сомнение это предсказание, показывая большие, яркие галактики в ранней Вселенной, что противоречит роли, которую, как считается, темная материя играет в формировании галактик. Джеймс Уэбб выявил гораздо больше заметных и ярких галактик, чем предполагалось, даже при более высоких значениях красного смещения или в более ранние периоды истории Вселенной.

Галактика ZF-UDS-7329
На этом изображении JWST NIRCAM показана красная дисковая галактика, но с помощью одних только изображений ее трудно отличить от других объектов. Спектральный анализ ее света с помощью JWST выявил ее аномальную природу. Она образовалась около 13 миллиардов лет назад, хотя в звездах содержит примерно в 4 раза больше массы, чем наш Млечный Путь сегодня.

Это несоответствие бросает вызов модели Lambda-CDM и согласуется с альтернативной теорией, Modified Newtonian Dynamics (MOND), которая предсказывает другой механизм формирования галактик.

Согласно MOND, галактики быстро собираются из массы более мелких структур, причем материал изначально расширяется вместе со Вселенной, а затем коллапсирует из-за гравитации без необходимости в темной материи.

Авторы исследования говорят, что большие и яркие структуры, которые телескоп Джеймс Уэбб видел на очень ранних этапах развития Вселенной, были предсказаны MOND уже более четверти века назад.

Статья был опубликована в The Astrophysical Journal.

Поделиться в соцсетях
Показать больше
Подписаться
Уведомление о
guest
7 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Роман Рыбкин
Роман Рыбкин
Гость
6 дней назад

«Теории MOND» как таковой не существует, и никогда не существовало. Это максимально спекулятивное объяснение, которое просто подправляет данные о том как должна выглядеть гравитация на различных расстояниях с учётом наблюдений. Более того, подобная интерпретация была недавно полностью опровергнута, так как существуют галактики в которых нет проявления в отклонениях гравитации в обще! Такое может быть только при одном условии, если в них нет «дополнительной массы». И если мы говорим о том, что эта «дополнительная масса» — частицы, то тогда такое становится возможным. Но если мы пытаемся скорректировать сам принцип взаимодействия, как это сделано в «MOND» — то ничего не получается. Да,… Подробнее »

Последний раз редактировалось 6 дней назад, - Роман Рыбкин
RobinzoNN
RobinzoNN
Гость
Ответить на  Роман Рыбкин
5 дней назад

Вы довольно критичны к MOND, но давайте посмотрим на несколько моментов. 1. «Теории MOND как таковой не существует»Это утверждение спорное. MOND действительно является не полноценной теорией с фундаментальными принципами, а скорее эмпирической моделью, предложенной для объяснения аномалий в кривых вращения галактик без привлечения тёмной материи. Она вводит модификации в ньютоновскую динамику при низких ускорениях, чтобы соответствовать наблюдаемым данным. Однако, несмотря на критику, MOND нельзя полностью назвать «ничем». Она стимулировала дискуссии и исследования в астрофизике, став альтернативой стандартной парадигме с тёмной материей. 2. «MOND опровергнута наблюдениями галактик без аномалий гравитации»Действительно, наблюдения галактик с аномально низкой скоростью вращения, которые можно объяснить без… Подробнее »

Роман Рыбкин
Роман Рыбкин
Гость
Ответить на  RobinzoNN
5 дней назад

Да, я очень резко выразился, и написал даже не перечитав что написал.
Сложно с MOND спорить в некотором смысле, так как мы это видим, это наши наблюдения. И конечно не удивительно, что можно это применить в других масштабах и получим реалистичное представление, например как сказано здесь в статье — о прошлом вселенной.
Пусть сила притяжения будет больше и компенсирована более быстрым периодическим движением.
Очень сомневаюсь в таком конечно. Но если это так, то.. ну, пусть так. Почему это так, если это так — теория должна объяснять, я не нахожу объяснения в «теории МоНД» если это теория.

Последний раз редактировалось 5 дней назад, - Роман Рыбкин
Геннадий Григорьевич
Геннадий Григорьевич
Гость
6 дней назад

Что всё-таки взорвалось во Вселенной… на 1ой сек?

Геннадий Григорьевич
Геннадий Григорьевич
Гость
Ответить на  Геннадий Григорьевич
5 дней назад
Sqwair777
Sqwair777
Гость
5 дней назад

Замечание, к комментариям, так, между прочим… Темная материя как МОНД, подгоняется индивидуально к каждому объекту, доходит до абсурда — в каких-то галактиках ее нет вообще, в каких-то — её аж 90%!!!
ТМ, также не обладает универсальностью, и распределена не равномерно и изотропно, как обычная барионная материя (хотя к изотропности и равномерности барионки, тоже имеются вопросы).

Bong
Участник
5 дней назад

Надо бы сделать грави-компас и в реальном моменте отследить вектор и силу гравитационных взаимодействий. Потом это можно сравнить с наблюдаемым т.е. в т.н. видимом диапазоне, т.е. полученная информация посредством различных излучений. Насколько совпадают. По мне так совпадения будут от неточными, до сильно неточными. Поскольку на излучение при скорости 300 тыс.км, докуда-то далеко это долго, с очевидными погрешностями, то вот гравитационные взаимодействия не передаются даже мгновенно — они непрерывны. Нет потери на передачу через слово «совсем». Неважно как далеко и где объект находится. Сказки про т.н. грав-волну на скорости света это все сказки. Нет никаких волн при гравитационных взаимодействиях. Да, и… Подробнее »

Последний раз редактировалось 5 дней назад, - Bong
Back to top button