Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя

               Среди возможных объяснений ученые приводят то, что после 8-10 миллиардов лет назад наша Галактика практически не испытывала крупных слияний и поглощений (то есть не присоединяла к себе другие галактики). В то же время большинство других наблюдаемых спиральных галактик испытывали крупные слияния не позднее шести миллиардов лет назад. Возможно, что и малое число поздних слияний и малое количестве темной материи у нас как-то связано с тем, что строение рукавов в нашей галактике несколько отличается от большинства наблюдаемых спиральнрых.

Другое объяснение: «Гайя» использует иные методы для учета скоростей движения галактик. Если с ней что-то не так, то новые результаты по массе и скоростям в Млечном Пути тоже некорректны. В каком-то смысле такой вариант не менее потрясающий, чем первый, поскольку на точности цифр «Гайя» основывается немало выводов астрономов за последние годы.

               Отдельно отметим, что если цифры «Гайи» все же корректны, то гипотеза модифицированной ньютоновской динамики (МОНД) неверна. Модифицированная ньютоновская динамика — это теория, предполагающая, что гравитация имеет разную силу для разных расстояний. То есть это объяснение, полностью альтернативное современной физической картине мира, основанной на теории относительности, несовместимой с таким подходом.

               МОНД долгие годы пользовалась определенной популярностью, поскольку позволяет и объяснить слишком быстрое вращение дисков других галактик, и не искать темную материю, которая объясняла бы такое вращение. Но, если в нашей Галактике никакого быстрого вращения периферических частей галактического диска нет, а есть кеплеровское замедление его звезд, то МОНД, очевидно, неверна: гравитация не может ослабевать с расстоянием везде, кроме Млечного Пути.

               Зато другие подходы — конкретнее, темная материя — с новой работой получили серьезное подтверждение. Количество темной материи в разных галактиках может различаться в рамках самых разных гипотез о ее природе. Теперь осталось лишь выяснить, какая именно из них верна: та, что опирается на данные гравитационного телескопа LIGO, или какие-то иные.

_{naked-science.ru, 28 сентября 2023, Александр Березин}

_{https://naked-science.ru/article/astronomy/galaktika-bednoi}

_{Журнал Astronomy and Astrophysics, 2023}

_{https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/forth/aa47513-23.pdf}

Глава 11-20-13 Аномалии в движении двойных звезд «нарушают» принятую теорию гравитации

Январь 2024

Корейский ученый проанализировал динамику тысяч двойных звезд и нашел в их ускорении отклонение от стандартной космологической модели. Зато полученные значения согласуются с модифицированной ньютоновской динамикой. Опубликовано в журнале The Astrophysical Journal,

_{Графики из исследования. Красным отмечены собранные данные, синим — результаты расчетов по Ньютону / © Kyu-Hyun Chae, The Astrophysical Journal (2024)}

               В 2023 году Кю-Хён Чжэ (Kyu-Hyun Chae), профессор физики и астрономии из Университета Седжон в Сеуле (Южная Корея), выделил из обзора Gaia более 26,6 тысячи широких двойных звезд, расположенных в пределах 650 световых лет от нас (200 парсек). Имеются в виду системы с большим орбитальным периодом, в которых тела находятся на большом расстоянии друг от друга. Еще одним важным условием отбора было отсутствие явных признаков наличия других компаньонов.

               Исследование показало, что динамика в таких системах в общем совпадает с результатами расчетов по уравнениям Ньютона и Эйнштейна, но «ломается» в системах с ускорением менее одного нанометра в квадратную секунду. Более того, при значении менее 0,1 нанометра в квадратную секунду отклонение достигает 30-40%.

               Для проверки Ксавьер Хернандес из Национального автономного университета Мексики отобрал 450 объектов, точность данных по которым удовлетворяла строгим требованиям, и подтвердил результаты Чжэ. Однако выборка оказалась слишком маленькой.

               Для новой работы Чжэ собрал точные данные по 2463 «статистически чистым» двойным звездам. Он проанализировал движение в этих системах с помощью двух разных алгоритмов. И там, и там результаты совпали с выводами предыдущей работы. При удалении около двух тысяч астрономических единиц и ускорении около одного нанометра в квадратную секунду скорость и ускорение тела отклоняются от ньютоновских уравнений.