Și dacă nu materia neagră explică gravitația ”în plus” a Universului, ci lumina?

0

Am studiat materia neagră de zeci de ani, cu toate acestea misteriosul lucru rămâne de nedectat de instrumentele noastre. Acum, astro-fizicienii au explorat o posibilitate intrigantă: Și dacă nu este materia neagră cea care afectează rotația galaxiei până la urmă. Cum ar fi dacă masa luminii ar afecta-o?

Într-o lucrare din 1980, astronomul american Vera Rubin a demonstrat destul de clar ceva ciudat legat de galaxii: inelele lor se rotesc mai repede decât ar trebui.

Pe măsură ce ne îndepărtăm de centrul galaxiilor, mișcarea orbitală a stelelor și a gazului din disc ar trebui, teoretic, să se încetinească, datorită descreșterii proporționale a vitezei odată creșterea distanței față de centru.

Acest fenomen este numit declinul Keplerian, sau curbă de descreștere rotativă și poate fi observată în aproape toate sistemele planetare, precum sistemul nostru solar. Însă, majoritatea galaxiilor nu se comportă în acest fel.

În schimb, curbele lor de rotație fie rămân constante, fie cresc. Aceste stele din partea exterioară orbitează galaxia cu viteze mult mai mari decât ar trebui, bazându-ne pe efectul gravitațional al materiei pe care o putem observa.

De aceea astro-fizicienii au emis ipoteza materiei negre. Nu știm ce este și nu poate fi detectată în mod direct. Însă, doar dacă toate înțelegerile actuale despre Universul fizic (și toate datele de la toate fenomenele pe care le-am observat sunt greșite), ceva în mod definitiv crează o gravitație extra.

Însă acel ceva ar putea să nu fie materia neagră, potrivit unei echipe de cercetători – în mod specific, fizicianul de plasmă Dmitri Ryutov, care tocmai s-a pensionat de la the Lawrence Livermore National Laboratory din California, dar și a lui Dmitry Budker și Victor Flambaum de la the Johannes Gutenberg University of Mainz din Germania.

Într-o nouă lucrare, ei aduc argumentul că particulele de lumină (fotonii) sunt cel pușin parțial sursa fenomenului – cauzând un efect care nu este gravitație, însă care se comportă extrem de similar.

„Efectul ipotetic pe care îl studiem nu este rezultatul creșterii gravitașiei”, a spus Budker.

„Dacă luăm în calcul o anumită masă a fotonilor, cu mult mai mică decât limita superioară, putem demonstra că această masă ar putea fi suficient de mare pentru a genera forțe suplimentare într-o galaxie și că aceste forțe ar fi destul de mari pentru a explica curbele de rotație. Această concluzie este extrem de incitantă”.

Efectul pe care aceștia îl descriu este un fel de ”presiune negativă” cauzată de stresul electromagnetic legat de masa fotonilor.

Atunci când acesta este așezat în contextul sistemului matematic numit electrodinamica Maxwell-Proca, aceste stresuri electromagnetice pot genera forțe centripete adiționale, ce acționează predominant în gazul interastelar. Echipa a denumit acest fenomen stresul Proca, care acționează similar gravitației.

Deci, în concluzie, totul este ipotetic în acest moment. Și nici nu este perfect.

Pe de altă parte, stelele cu viață scurtă ce se nasc din gaz (și care se întorc repede în forma gazoasă înainte de a face o orbită completă) sunt cuplate cu gazul; stresul Proca ce ar acționa asupra gazului ar influența în mod indirect și asupra stelelor.

Însă, stelele cu durată mai lungă de viață crează o problemă. Soarele, de exemplu, are aproximativ 4,6 miliarde de ani și orbitează centrul galaxiei în aproximativ 230 de milioane de ani, deci deja a făct câteba rotații. Potrivit calculelor echipei, Soarele ar fi trebuit să aibă o orbită eliptică mai pronunțată datorită stresului Proca.

Cu toate acestea, orbita sa nu este așa. Deci teoria ar trebui puțin finisată pentru a se potrivi cu observațiile actuale ale Universului. Pentru moment, materia neagră este încă rege. Nu există însă nicio problemă, ci din contră, foarte mult bine, pentru că se caută și alte explicații.

„Nu considerăm în acest moment masa fotonului o soluție pentru problema curbelor de rotație. Însă, ar putea fi o parte din soluție”, a declarat Budker.

„Totuși, trebuie să ne păstrăm mintea deschisă atâta timp cât nu avem idee ce este de fapt materia negară”.=

Studiul a fost publicat în The Astrophysical Journal.

sursa: https://www.sciencealert.com/what-if-it-s-not-dark-matter-making-the-universe-s-extra-gravity-but-lightAflă cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Tot mai multe dovezi arată că boala Parkinson începe în abdomen, nu în creier

Oamenii de știință au descoperit dovezi extrem de valabile ce arată boala Parkinson începe în abdomen înainte de a se...

Închide