|
Участие темной материи в формировании галактик
|
|
|
|
Стандартная модель формирования галактик в ранней Вселенной предсказывала, что космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) увидит тусклые сигналы от маленьких примитивных галактик. Но данные не подтверждают популярную гипотезу о том, что невидимая темная материя помогла самым ранним звездам и галактикам слиться воедино.
|
|
|
|
Напротив, самые старые галактики большие и яркие, что согласуется с альтернативной теорией гравитации, согласно новому исследованию Университета Кейс Вестерн Резерв, опубликованному 12 ноября в журнале Astrophysical Journal. Результаты бросают вызов пониманию астрономами ранней Вселенной.
|
|
|
|
"То, что предсказывала теория темной материи, - это не то, что мы видим", - сказала астрофизик из Case Western Reserve Стейси Макго, чья статья описывает формирование структуры в ранней Вселенной.
|
|
|
|
Макго, профессор и директор по астрономии в Case Western Reserve, сказал, что вместо темной материи, возможно, сыграла роль измененная гравитация. Он говорит, что теория модифицированной ньютоновской динамики, известная как MOND, предсказала в 1998 году, что формирование структуры в ранней Вселенной происходило очень быстро — намного быстрее, чем предсказывала теория холодной темной материи, известная как лямбда-CDM.
|
|
|
|
|
|
|
JWST был разработан, чтобы ответить на некоторые из самых важных вопросов во Вселенной, например, как и когда образовались звезды и галактики? До его запуска в 2021 году ни один телескоп не был способен заглянуть так глубоко во Вселенную и так далеко в прошлое.
|
|
|
|
Лямбда-CDM предсказывает, что галактики образовались в результате постепенной аккреции вещества от небольших структур к более крупным из-за дополнительной гравитации, создаваемой массой темной материи.
|
|
|
|
"Астрономы изобрели темную материю, чтобы объяснить, как мы переходим от очень гладкой ранней Вселенной к большим галактикам с большим количеством пустого пространства между ними, которые мы видим сегодня", - сказал Макго.
|
|
|
|
Маленькие кусочки собирались во все более крупные структуры, пока не образовались галактики. JWST должен был увидеть эти маленькие галактики-предшественники в виде тусклого света.
|
|
|
|
"Предполагалось, что каждая большая галактика, которую мы видим в близлежащей Вселенной, должна была начаться с этих крошечных кусочков", - сказал он.
|
|
|
|
Но даже при все большем и большем красном смещении — если смотреть на эволюцию Вселенной все раньше и раньше — сигналы оказываются крупнее и ярче, чем ожидалось.
|
|
|
|
МОНД предсказал, что масса, которая становится галактикой, быстро собирается и первоначально расширяется вместе с остальной Вселенной. Более сильное притяжение замедляет, затем изменяет направление расширения, и вещество сжимается само по себе, образуя галактику. Согласно этой теории, темной материи вообще не существует.
|
|
|
|
По словам Макго, крупные и яркие структуры, обнаруженные JWST на очень ранних стадиях развития Вселенной, были предсказаны MOND более четверти века назад. Он был соавтором статьи с бывшим научным сотрудником Case Western Reserve Федерико Лелли, ныне работающим в астрофизической обсерватории INAF—Арчетри в Италии, и бывшим аспирантом Джеем Фрэнком. Четвертый соавтор - Джеймс Шомберт из Университета Орегона.
|
|
|
|
"Суть в том, что "я же вам говорил", - сказал Макго. "Меня воспитывали в том, что говорить это было грубо, но в этом весь смысл научного метода: делать прогнозы, а затем проверять, какие из них сбываются". Он добавил, что поиск теории, совместимой как с MOND, так и с общей теорией относительности, по-прежнему остается сложной задачей.
|
|
|
|
Источник
|
