Mis siis saab, kui tumedat ainet ei eksisteeri?

Dark Matter moodustab 85% universumist ja teadlased on seda otsinud aastakümneid.

Foto autor Jeremy Thomas saidil Unsplash

Nad pole veel Dark Matterit leidnud, siis kuidas me teame, et see on olemas?

Võib tunduda mõistatus, kuidas me võisime olla teadmata nii suurest osast universumist. Kaheksakümmend viis protsenti on kohutavalt palju puudu.

galaktikad rikuvad füüsikaseadusi

Kuid on põhjust arvata, et see on tegelikult olemas. Seda seetõttu, et tumeda aine olemasolu selgitaks, miks galaktikate liikumine paistab füüsika seadusi rikkuvat.

Asi on selles, et galaktikate välimiste osade liikumine peaks aeglustuma, seda kaugemale nad jõuavad keskelt, kuna gravitatsiooni mõju väheneb. Probleem on selles, et nad seda ei tee.

Kui nende galaktikate välimised osad sisaldaks suures koguses ainet, millest me pole teadlikud, suurendaks see gravitatsioonilist mõju ja selgitaks seega kõrvalekallet.

Ja see on praegu saadud tarkus: Dark Matter peab eksisteerima, sest see seletab galaktikate liikumist.

Probleem on selles, et keegi pole suutnud seda tuvastada.

Üks teooria on see, et universum on täis nõrgalt interakteeruvaid massiivseid osakesi (WIMP). Need oleksid veel tuvastamata osakesed, millel on mass, kuid kuna need ei toimi teiste ainetega, pole neid hõlpsasti tuvastatav.

Kuid seal võib olla erinev seletus.

Uus teooria soovitab suure keha (näiteks tähe) gravitatsiooniefekti muutumist sõltuvalt sellest, kui kaugel te sellest olete. Asjade jaoks, mis on objektile suhteliselt lähedal, on efekt erinev nendest, mis asuvad kaugemal.

Teooria soovitab objektide ümber moodustada kontseptuaalse mulli, mille suurus on võrdeline nende massiga.

Mullis käitub gravitatsioon vastavalt tuntud Newtoni põhimõtetele - gravitatsiooniefektidele, mida näeme meie enda päikesesüsteemi planeetide orbiitidel -, kuid kaugemale jõudes muutuvad gravitatsiooniefektid suuremaks.

NASA foto saidil Unsplash

Põhjus, miks me pole siiani suutnud seda mõõta, on see, et vahemaad on nii suured: gravitatsioonilised mõjud meie päikesesüsteemis on hästi mõistetavad ja vastavad tavapärasele füüsikale.

Kuid need asuvad ka meie Päikesega seotud mullis, nii et pole põhjust oodata, et nad ei vasta.

Me ei teaks raskusjõu muutumisest, kui me ei suudaks jälgida objekte, mis asuvad Päikesesüsteemist palju kaugemal.

Selle teooria tõestamiseks või ümberlükkamiseks peame suutma tuvastada muutuva raskusjõu mõjusid, mis ei hõlma galaktikate liikumist (kuna seda seletatakse ka Dark Matteriga).

Üks meetod selleks oleks galaktikate gravitatsioonilise läätse efekti uurimine. Gravitatsiooniline lääts on valguse trajektoori painutamine, kui see läbib massiivset objekti. Mida massiivsem objekt, seda suurem on efekt. Kui galaktikad on tõepoolest massiivsemad, kui tumeaine olemasolu tõttu paistavad, siis oleks läätseefekt erinev galaktikal, millel pole tumedat ainet.

See jätab meile rahuldava järelduse, et meil on teooria, mis pakub alternatiivi tumeda aine olemasolule ja millega kaasneb meetod enese ümberlükkamiseks.

Algne uurimistöö on ajakirjas Cosmology and Astroparticle Research. Moritz Platschera, Juri Smirnovbi, Sven Meyerci ja Matthias Bartelmannci lavastus Vainshteini ekraniseeringutest gravitatsiooniteooriates pikamaaefektidena. Ja sellest on The Conversationi artikkel rohkem.

Ka meediumil: Alan Jones | TechnoFile | Koodifail | SciFile | FutureFile

Kui teile see artikkel meeldis, siis palun jagage seda ja kaaluge allpool mõne plaksutuse pakkumist - see aitab teistel inimestel seda leida.