Piąta siła natury wyjaśnia rozkład galaktyk wokół Drogi Mlecznej?

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Astrofizyk Aneesh Naik i fizyk cząstek Clare Burrage z University of Nottingham uważają, że istnienie piątej siły natury może wyjaśniać rozkład galaktyk karłowatych wokół Drogi Mlecznej i innych wielkich galaktyk.

Standardowy model kosmologiczny opisuje wszechświat złożony z ciemnej energii, ciemnej materii i materii widzialnej. Droga Mleczna, jak i inne duże galaktyki, uformowała się w wyniku zderzeń mniejszych galaktyk. Do procesu formowania się dochodziło w wielkim halo ciemnej materii.

Część z galaktyk karłowatych nie połączyła się dotychczas z Drogą Mleczną czy innymi wielkimi galaktykami. jednak najbardziej zastanawiający jest ich rozkład. Zamiast znajdować się w różnych punktach halo, orbitują one wokół jednej płaszczyzny. Podobne zjawisko obserwujemy wokół innych wielkich galaktyk. Takie rozłożenie galaktyk karłowatych jest od dawna przedmiotem sporów.

Naik i Burrage zajęli się polami skalarnymi. To pola energii, w których każdy punkt w przestrzeni ma unikatową wartość. Przykładem pola skalarnego może być mapa temperatury Ziemi, gdzie każdy z punktów ma inną temperaturę.

Naukowcy przyjęli, że na początku swojego istnienia jego pole skalarne posiadało wszędzie ten sam minimalny poziom energii. Jednak gdy wszechświat się rozszerzał, gęstość materii uległa znacznemu zmniejszeniu. Jako, że pole skalarne Naika i Ubrrage jest ściśle powiązane z materią, poniżej pewnej granicy gęstości dochodzi do zmian w polu skalarnym, które może przyjąć dwa minimalne stany energetyczne: dodatni i ujemny.

To właśnie nazywamy złamaniem symetrii. W jednych regionach wszechświata pole skalarne przyjmuje wartości dodatnie, a w innych ujemne. Granica pomiędzy tymi wartościami zwana jest ścianą domeny, a Naik i Burrage uważają, że ściany domen przechodzą przez wielkie galaktyki, przez co galaktyki karłowate skupiają się na jednej płaszczyźnie.
Ściana domeny działa jak piąta siła natury, przyciągając do siebie galaktyki.

Badacze przyznają, że w tej chwili ich model jest uproszczony, jednak zapewniają, że na jego podstawie udało im się dobrze opisać rozkład galaktyk karłowatych wokół Drogi Mlecznej, a nawet Galaktyki Andromedy, w przypadku której niektóre galaktyki są na płaszczyźnie, a niektóre są rozrzucone poza nią.

Pracę Brytyjczyków chwali Geraint Lewis, astrofizyk z Uniwersity of Sydney. Przyznaje on, że opisano w niej prawdopodobny mechanizm wyjaśniający rozkład galaktyk karłowatych. Zastrzega jednocześnie, że to na razie wstępny model i w tej chwili trudno ocenić, na ile generowane przezeń wyniki są zgodne z rzeczywistymi obserwacjami galaktyk.

Z pracą Naika i Burrage można zapoznać się na łamach arXiv.

« powrót do artykułu

[thikim 119]

23 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Z kosmologicznego punktu widzenia Model Standardowy opisuje wszechświat złożony z ciemnej energii, ciemnej materii i materii widzialnej

W którym miejscu MS opisuje ciemną energię i materię?

23 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Naukowcy przyjęli, że na początku swojego istnienia jego pole skalarne posiadało wszędzie ten sam minimalny poziom energii.

Zabrakło słowa wszechświat - to błąd językowy i mało ważne.
Zawsze można dobrać takie pole skalarne z takim rozkładem i zmianą w czasie że można wyjaśnić wszystko
Równie dobrze można też wstawić w każdy punkt czasoprzestrzeni jakiegoś krasnoludka pierdzącego z określoną siłą - chociaż to nie brzmi zbyt naukowo. Pole brzmi bardziej naukowo.
Ale wymyślanie dowolnych tworów też nie jest naukowe. Nie że nie można trafić. Ale pudła przy wymyślaniu dowolnych tworów są zdecydowanie dominujące.
Aczkolwiek istnienie piątej siły jest postulowane z wielu różnych niezależnych powodów.
Bo niby dlaczego nasze fizyczne, techniczne i pomiarowe okno Overtona miałoby być ustawione na całą rzeczywistość. Nie musi. Pewne rzeczy mogą być poza zakresem naszych narzędzi badawczych.
Grawitację znamy tylko dlatego że się kumuluje. Gdyby była siła podobna grawitacji jeśli chodzi o energię oddziaływania ale znosiłaby się jak ładunek elektryczny to nie moglibyśmy w żaden sposób bezpośrednio jej mierzyć. Tylko byśmy strzelali na oślep że jakieś doświadczenie coś zaburza na 10-tym miejscu po przecinku i nie do końca wiadomo czy to błąd pomiaru czy obliczeń.

Edytowane 26 maja 2022 przez thikim

[Mariusz Błoński 195]

Niezręcznie to sformułowałem. Poprawione, dzięki

[Ergo Sum 36]

Już kilkadziesiąt lat temu postulowałam we Wszechświecie istnienie 5 siły, w skrócie działającej odpychająco, słabszej niż grawitacja, ale słabiej zanikającej na dużych odległościach. Taka siła tłumaczy rozmieszczenie makrostruktur we Wszechświecie, jak też właśnie rozmieszczenie galaktyk karłowatych. Najlepiej tę siłę widać na tych największych strukturach i pustkach między ścianami - co przypomina pianę baniek mydlanych - "pustych" w środku, ale z "mydłem" skumulowanym wzdłuż połączeń.