Dziesięć galaktyk w naszym sąsiedztwie nie zachowuje się wcale tak, jak przewiduje dominujący model fizyczny, co sprawia, że niektórzy naukowcy mówią o potrzebie jego modyfikacji.
Naukowcy z University of St Andrews (Szkocja, Wielka Brytania) doszli do wniosku, że parametry kilkunastu pobliskich galaktyk wydają się zaprzeczać współczesnym koncepcjom grawitacji i ciemnej materii. Ich zdaniem problem można rozwiązać, odwołując się do zmodyfikowanej dynamiki Newtona, alternatywnej teorii grawitacji, proponującej zmianę prawa grawitacji Newtona. Z tego powodu wyjaśnia rotację galaktyk bez przyciągania ciemnej materii. Podobny artykuł został opublikowany w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Zachowanie się pobliskich galaktyk jest niewytłumaczalne z punktu widzenia ciemnej materii, dlatego grupa astronomów proponuje modyfikację teorii grawitacji
Naukowcy zebrali dane dotyczące prędkości i kierunku ruchu 30 pobliskich galaktyk. Większość z nich to małe galaktyki satelitarne dwóch dużych - naszej (Droga Mleczna) i Mgławicy Andromedy (jeszcze większej, 2,5 miliona lat świetlnych od nas). Okazało się, że trajektorie kilkunastu galaktyk karłowatych są ułożone w bardzo dziwny sposób. Wydawało się, że wszystkie z nich zostały rozkręcone przez procę: w przeszłości ich trajektorie spadały z orbit bliskich dwóch dużych galaktyk macierzystych.
W zasadzie taki scenariusz nie jest trudny do obliczenia: jeśli Droga Mleczna i Mgławica Andromedy minęły blisko siebie około 6-7 miliardów lat temu, to wzajemnie spowolniły swój obrót. W tym przypadku część karłowatych galaktyk satelitarnych została wyrwana z ich orbit, gdy centralna część procy wyrywa kamień z podłoża procy, gdy jest rzucana i zwalniana.
Problem z tym wyjaśnieniem polega na tym, że zgodnie z dominującym modelem fizycznym galaktyki są zanurzone w chmurze niewidzialnej zimnej ciemnej materii, która stanowi większość ich mas. Gdyby Droga Mleczna i Andromeda były tak blisko siebie i spowolniły wzajemną rotację, to powinny zacząć się łączyć 6-7 miliardów lat temu. W praktyce nie jest to widoczne: według obliczeń połączą się one dopiero za kilka miliardów lat.
Autorzy sugerują wyjście z tego problemu. Ich zdaniem konieczne jest do tego zastosowanie zmodyfikowanej dynamiki Newtona (MOND). Zgodnie z hipotezą MOND ciemna materia nie istnieje, a obserwowane osobliwości w rotacji gwiazd wokół centrów ich galaktyk można wyjaśnić prostą modyfikacją grawitacji Newtona. Wtedy masa obu wspomnianych dużych galaktyk jest mniejsza niż obecnie rozważana. W konsekwencji ich konwergencja przy umiarkowanym spowolnieniu rotacji nie powinna była prowadzić do połączenia.
Należy zauważyć, że oprócz MOND istnieją inne hipotezy wyjaśniające zachowanie galaktyk bez ciemnej materii. Obecnie przygotowywany jest artykuł Nikołaja Gorkavy'ego do publikacji w recenzowanym czasopiśmie, w którym do tych celów wykorzystywane są reliktowe fale grawitacyjne.
Film promocyjny: