Simulovaná galaxia vizualizovaná zhora, pričom tmavé stredné oblasti zodpovedajú štandardným silám a jasne žlté oblasti zodpovedajú modifikovaným silám.
(Obrázok: © Christian Arnold / Baojiu Li / Durham University.)
Skupina vedcov vytvorila počítačovú simuláciu vesmíru, aby otestovala alternatívnu teóriu k teórii všeobecnej relativity Alberta Einsteina.
Ich štúdia zistila, že galaxie podobné našej vlastnej Mliečnej dráhe sa stále môžu vo vesmíre tvoriť s pozmenenými zákonmi gravitácie, čo naznačuje, že teória relativity nie je jediný spôsob, ako vysvetliť úlohu gravitácie vo vývoji vesmíru.
Fyzici z Durhamskej univerzity v Anglicku vytvorili počítačové simulácie s použitím popredného alternatívneho modelu gravitácie nazývaného „gravitácia f (R)“, tiež známeho ako „Chameleonova teória“, ktorá mení správanie gravitácie podľa okolitého prostredia. Simulácie ukázali, že modifikovaný model gravitácie by mohol stále viesť k formovaniu galaxií.
„Spoločenstvo už nejaký čas študovalo modifikované teórie gravitácie, vrátane Chameleonovej teórie, a bolo známe veľa ich predpovedí,“ Baojiu Li, fyzik z Ústavu pre výpočtovú kozmológiu na Durhamskej univerzite a spoluautor. novej štúdie, povedal Space.com. „Väčšina z týchto predchádzajúcich štúdií sa však uskutočnila s kritickým zjednodušením - predpoklad, že vesmír obsahuje iba temnú hmotu a žiadnu svetelnú hmotu.“
Jednou z nezodpovedaných otázok v kozmológii je dôvod, prečo sa vesmír rozširuje, povedal Li a ďalšie modely sa pokúsili odpovedať na túto otázku zavedením neznámej sily nazývanej temná energia. Táto konštantná sila v teórii všeobecnej relativity môže zodpovedať za expanziu vesmíru, robí tak však zahrnutím obrovského množstva temnej hmoty, ktorú nemožno pozorovať a zostáva nepotvrdená.
Vedci sa domnievajú, že okolo 68% vesmíru je tvorených temnou energiou, zatiaľ čo temná hmota tvorí 27%; normálna hmota, ktorá zahŕňa telá, ktoré sú pre nás viditeľné, ako sú planéty, hviezdy a galaxie, predstavuje okolo 5%.
„Avšak alternatívy k kozmologickej konštante, ktoré vysvetľujú zrýchlenú expanziu modifikáciou gravitačného zákona, ako je gravitácia f (R), sa tiež všeobecne zvažujú, keďže je málo známe o temnej energii,“ dodal Li.
Štúdia sa tiež zamerala na vplyv modifikovanej gravitácie na supermasívne čierne diery, ktoré vypúšťajú teplo a materiál, ktorý spaľuje plyn potrebný na vytváranie hviezd. Energia emitovaná z čiernych dier tiež živí jadrá nachádzajúce sa v galaxiách, a preto hrá hlavnú úlohu pri formovaní galaxií.
Zistenia však naznačujú, že aj pri rôznych zákonoch gravitácie, ktoré znižujú množstvo tepla, ktoré je vytlačené čiernymi dierami, sa galaxie stále vytvárajú v simulovanom modeli vesmíru rovnako ako v skutočnom vesmíre.
„Štúdia sama o sebe nehovorí nič o platnosti všeobecnej relativity, ale poukazuje na možné veci, na ktoré by sme sa mohli pozerať pri pokuse rozlíšiť Chameleonovu teóriu od všeobecnej relativity s budúcimi údajmi,“ uviedol Li.
Vedci plánujú testovanie svojich pozorovaní prostredníctvom Square Kilometer Array, skupiny rádiových ďalekohľadov umiestnených v Austrálii a Južnej Afrike, ktoré majú byť uvedené do prevádzky do polovice roku 2020.
Štúdia bola publikovaná v Nature Astronomy 8. júla.
- Einsteinova teória gravitácie prechádza doteraz najťažšou skúškou
- Ago 100 rokov, experiment úplného zatmenia slnka potvrdil Einsteinovu teóriu relativity
- „Solárne gravitačné šošovky“ by mohli priniesť exoplanety do ostroho zaostrenia
