astrofizika

A što ako 'tamna tvar' uopće ne postoji? Neke nove teorije tvrde baš to

  • Autor: Mladen Smrekar
  • Zadnja izmjena 10.01.2021 08:15
  • Objavljeno 10.01.2021 u 08:15
Detektor tamne tvari

Detektor tamne tvari

Izvor: Sciencephoto / Profimedia / Autor: VOLKER STEGER

Desetljećima su astronomi i fizičari teoretizirali o tome kako je svemir ispunjen egzotičnim materijalom nazvanim 'tamna tvar' koji objašnjava začudno gravitacijsko ponašanje galaksije i nakupina galaksije.

Tamna tvar, prema matematičkim modelima, čini tri četvrtine sve tvari u svemiru. Ali to nikada nije viđeno ili u potpunosti objašnjeno. I dok je postojanje tamnih materija postalo prevladavajuća teorija koja objašnjava jednu od većih misterija svemira, neki su znanstvenici radi potražili alternativno objašnjenje o djelovanju galaksija, piše NBC News.

Sada međunarodni tim znanstvenika kaže da je pronašao nove dokaze da tamna tvar možda uopće ne postoji.

U istraživanju objavljenom u časopisu Astrophysical Journal, znanstveni izvještaji o malim odstupanjima u orbitalnim brzinama udaljenih zvijezda slabog gravitacijskog učinka. Njihova zapažanja vode jednom zaključku: tamna tvar uopće ne postoji.

To bi moglo značiti da bi čista matematika, nevidljiva materija, mogla objasniti zašto se galaksije ponašaju onako kako se ponašaju, rekla je Stacy McGaugh, voditeljica odjela za astronomiju na Sveučilištu Case Western Reserve u Clevelandu.

Tamna tvar

Izvor: Sciencephoto / Profimedia / Autor: NASA/STScI/CXC/ESA

Novo istraživanje sugerira da se znakovi slabe gravitacijske plime, poznati kao 'efekt vanjskog polja' ili EFE, mogu statistički uočiti u orbitalnim brzinama zvijezde u više od 150 galaksija. Autori kažu da taj učinak ne može objasniti teorijama tamne tvari, ali može i modificiranom teorijom Newtonove dinamike, MOND.

Astronomi su dugo pretpostavljali da zvijezde kruže oko središta galaksije brzinom predviđenim teorijom gravitacije koju je prije više od 300 godina formulirao engleski fizičar i matematičar Isaac Newton.

3D mapa tamne tvari u svemiru

3D mapa tamne tvari u svemiru

Izvor: Sciencephoto / Profimedia / Autor: R. MASSEY, CALTECH/NASA/ESA/STScI

Newton je svoju teoriju da se objekti međusobno privlače silom koji varira zavisno o njihovoj masi osmislio na osnovu promatranja orbita planete. Uz usavršavanja iz Einsteinovih teorija u 20. stoljeću, Newtonova teorija i dalje je zapanjujuća točna.

Još je tridesetih godina prošlog stoljeća švicarski astronom Fritz Zwicky, promatrajući galaktičko jato Coma, uočio da je podložno gravitacijskim silama većim od očekivanih. Učinak koji je pripisao 'dunkel (kalt) materiji', dakle tamnoj (hladnoj) materiji.

A kad su američki astronomi Vera Rubin i Kent Ford sedamdesetih pronašli anomalije u orbitama zvijezda u galaksijama, mnogi su znanstvenici teoretizirali da su uzroci masom nevidljive 'tamne materije' unutar i oko galaksije. Ta ideja otada dominira astrofizikom.

Prema nekim procjenama, tamna tvar čini oko 85 posto sve tvari u svemiru. Kaže se da sa svjetlosnom i vidljivom materijom stupa u interakciji samo gravitacijom, a objašnjava uočene anomalije u udaljenim galaksijama. Ali to nikada nije viđeno, i dosad nitko nije u potpunosti objasnio što bi moglo biti, iako kandidati za tamnu materiju uključuju masivne čestice koje slabo djeluju ili WIMPS, iskonske crne rupe i neutrine.

  • +10
  • +7

Spektakularni pogled u svemir: Ovo su najbolje astro fotografije u 2020.

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: Nicholas Roemmelt

MOND je osamdesetih formulirao izraelski fizičar Mordehai Milgrom kako bi objasnio uočenu odstupanje bez tamnih tvari. On kaže da gravitacija uzrokuje vrlo malo ubrzanje, na tako niskim razinama da se može vidjeti samo u objektima veličine galaksije; a to bi značilo da objašnjenje tamne tvari nije potrebno.

Do sada je MOND preživio nekoliko znanstvenih testova. Većina znanstvenika ipak i dalje favorizira postojanje tamne materije.

'Novo istraživanje postavlja vrlo zanimljivo pitanje', kaže Matthias Bartelmann, profesor teorijske astrofizike sa Sveučilišta Heidelberg. 'Može li se tamna tvar objasniti drugačijim zakonom gravitacijama? Bila bi to sjajna stvar za kozmologiju i fiziku čestica. '

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!