150个星系中“变重力”的证据支持暗物质的替代

2020-12-22 01:56:33

暗物质是目前最广泛接受的假设,用于解释我们在宇宙中看到的某些怪异现象-但这不是唯一的可能性。现在,一组天文学家已经在150多个星系中发现了一个长期存在的“修正重力”替代模型的证据。

暗物质的想法在1930年代被构想出来,以回应面对牛顿万有引力定律飞来的天文观测。基本上,一个物体的质量越大,它的引力就越强-但是瑞士天体物理学家弗里茨·兹维奇(Fritz Zwicky)注意到,基于它们的可见物质的质量,星系团的旋转速度远快于其重力所允许的速度。兹维基得出的结论是,这些星系团所包含的质量远远超过我们所能看到的质量,他将其称为暗物质。

从那以后的几十年中,这一假设经受了审查,观察结果继续支持暗物质的想法。但是,这个难题的一个主要部分仍然缺失-寻找东西本身。大量的实验试图检测出难以捉摸的暗物质的颗粒,甚至创建它们,但是到目前为止,没有一个成功。

也许是因为它毕竟还不存在,而可能是我们的重力和物理模型需要进行一些调整。这类假设被称为修正重力,现在,天文学家声称已找到支持一种特定模型的证据,该模型被称为修正牛顿动力学(MOND)。

MOND由物理学家Mordehai Milgrom于1982年首次提出,它表明在低加速度下,重力作用比牛顿定律所描述的要强。这样做的副作用是,对象的运动不仅取决于其自身的质量,而且还取决于其附近的所有其他质量。这种现象称为外部场效应(EFE)。

现在,这项新研究的研究人员说,他们已经在153个不同的星系中观察到了EFE的作用。该团队正在研究星系的自转曲线,该曲线绘制了恒星和气体的轨道速度与其相对于星系中心的距离的关系。

研究人员发现,强外场的星系比弱外场的星系减速的频率要快得多。那只是MOND所做的预测,这一发现甚至让天文学家们都感到惊讶。

该研究的合著者Federico Lelli说:“预计外场对旋转曲线的影响很小。” “我们花了几个月的时间检查各种系统。 最后,很明显,我们进行了真正可靠的检测。” 这是一个有趣的结果,它可能有助于MOND假设进一步研究。 但重要的是要记住,到目前为止,大部分证据仍指向暗物质,要完全推翻该假设,还需要进行大量工作。