Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Galaktyki karłowate nie mają halo ciemnej materii? Badania wspierają hipotezę MOND

Recommended Posts

Badanie grawitacyjnych deformacji galaktyk karłowatych wydaje się wspierać zmodyfikowane teorie grawitacji, a nie teorię o istnieniu ciemnej materii. Ciemna materia to kluczowy element standardowego modelu kosmologicznego, a jej istnienie wynika z teorii względności Einsteina. Międzynarodowy zespół naukowy opublikował na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society wyniki badań, które są niekompatybilne z modelem Lambda-CDM – jednym z najpowszechniej uznawanych modeli kosmologicznych – a wspierają alternatywną zmodyfikowaną dynamikę newtonowską (MOND), która wyjaśnia pewne zjawiska bez odwoływania się do ciemnej materii.

Zgodnie z powszechnie przyjmowanym poglądem ciemna materia stanowi około 85% materii we wszechświecie. Nie możemy jej dostrzec, jednak widzimy jej wpływ na otoczenie. Jej istnienie nie wyjaśnie jednak wszelkich obserwowanych zjawisk, a fakt, że jej nigdy nie wykryto, przyczynił się do powstania alternatywnych teorii.

Uważa się, że ciemna materia tworzy halo galaktyk i wpływa na ich rozwój oraz ewolucję. Takie wielkie sferyczne halo ma otaczać też Drogę Mleczną.

Elena Asencio z Uniwersytetu w Bonn, we współpracy z uczonymi z University of St Andrews w Szkocji, Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile i Uniwersytetu w Oulu w Finlandii poszukiwali halo wokół galaktyk karłowatych w Gromadzie w Piecu. Galaktyki takie, ze względu na swoją niską masę, są szczególnie podatne na działanie sił pływowych działających w samej gromadzie lub pochodzących z sąsiednich większych galaktyk. Działanie sił pływowych byłoby jednak zredukowane, gdyby gromada galaktyk była otoczona halo ciemnej materii. Spodziewany stopień zaburzeń zależy od praw grawitacji oraz obecności dominującego halo ciemnej materii. To zaś czyni galaktyki karłowate użytecznymi obiektami do testowania różnych modeli grawitacji, wyjaśniają autorzy badań.

Naukowcy obserwowali galaktyki karłowate z Gromady w Piecu, a następnie próbowali odtworzyć zaobserwowane zjawiska za pomocą symulacji komputerowych opartych na standardowym modelu kosmologicznym, który zakłada istnienie ciemnej materii. Okazało się, że model ten nie pasuje do tych galaktyk. Zgodnie z nim galaktyki z Gromady w Piecu powinny zostać rozerwane.

Uczeni, chcąc sprawdzić, co utrzymuje galaktyki, przeprowadzili kolejne symulacje, tym razem z wykorzystaniem zmodyfikowanej dynamiki newtonowskiej (MOND). W MOND zasady dynamiki Newtona zostały zmodyfikowane o nieliniową zależność siły od przyspieszenia. W 1983 roku Mordechaj Milgrom postanowił wyjaśnić rozbieżności pomiędzy przewidywanymi i obserwowanymi prędkościami orbitalnymi gwiazd bez odwoływania się do ciemnej materii. Zaproponował, że prawo mówiące iż siła jest wprost proporcjonalna do masy i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości ulega modyfikacji w momencie, gdy oddziaływanie jest bardzo słabe. MOND nie wyjaśnia problemu brakującej masy, ale za to pozwala na dobre przewidywanie rotacji galaktyk.
Badania Asencio i jej zespołu pokazały, że na gruncie MOND – w przeciwieństwie do teorii zakładającej istnienie ciemnej materii – można odtworzyć zjawiska obserwowane w Gromadzie w Piecu.

To już kolejne badania pokazujące, że przyjmując istnienie ciemnej materii nie można wyjaśnić wielu zjawisk, za to dobrze można je opisać na gruncie teorii alternatywnych. Musimy jednak pamiętać, że te teorie alternatywne również mają swoje ograniczenia i nie opisują dobrze zjawisk, które możemy opisać odwołując się do ciemnej materii.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie. Termin "wydaje się" jest jak najbardziej odpowiedni. Jak masz czas i chęci, to spójrz na oryginalny papier (nie tylko tytuł ;)):
https://arxiv.org/pdf/2208.02265.pdf
Mam nadzieję, że zauważysz na jak wielu założeniach (których nie mam czasu analizować) to się opiera i jak "doskonała" jest precyzja danych obserwacyjnych. :)
Ze swej strony dorzucę tylko, że taki Lambda-CDM to pewne nie tylko założenie, ale zdecydowane uproszczenie RZECZYWISTOŚCI (w pierwszym przybliżeniu banan jest kulą, nie prawdaż? ;)).

P.S. Do Autora: MOND już dawno nie jest jakimkolwiek wyznacznikiem, bo nie jest nawet relatywistyczny; to taki "model Bohra" dla ubogiej młodzieży. ;)

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Na razie zarówno MOND jak i DM to jest zgadywanie. Tak się nie robi dobrej nauki gdzie daną teorię weryfikuje wiele eksperymentów, przeprowadzanych przez wielu ludzi, w różnych warunkach.
Zarówno dla MOND jak i DM można sobie dopasować tyle parametrów że zawsze znajdzie się rozwiązanie a potem kolejne odkrycie spowoduje że będzie trzeba znaleźć kolejne. Też się da. 
W sumie można by dla każdej galaktyki robić osobne MOND i DM :D
Rozpaczliwe chwytanie się brzytwy żeby zachować postęp nie pomoże tylko dlatego że czegoś bardzo się chce :)
Być może jakimś cudem trafimy rzucając lotką na oślep. Ale fuks też się kiedyś skończy.
Czy zauważyliście że to nad czym teraz się głowimy to są pytania gdzie mamy tylko jeden eksperyment w postaci naszego wszechświata?
Gdybyśmy sobie mogli testować miliardy wszechświatów z różnymi warunkami to byśmy sobie mogli sprawdzać różne pomysły i szukać coraz lepszych. Ale nie możemy.
Dobra nauka się kończy - nie ma narzędzi do dobrej nauki przekraczającej nasz wszechświat. I być nie może - chyba że ktoś odrzuca STW, OTW i udaje się na łowy tęczowych jednorożców gdzie tylko wyobraźnia jest ograniczeniem.

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 minut temu, thikim napisał:

Na razie zarówno MOND jak i DM to jest zgadywanie.

Nie.

9 minut temu, thikim napisał:

Tak się nie robi dobrej nauki gdzie daną teorię weryfikuje wiele eksperymentów, przeprowadzanych przez wielu ludzi, w różnych warunkach.

Ależ tak.

9 minut temu, thikim napisał:

Zarówno dla MOND jak i DM można sobie dopasować tyle parametrów że zawsze znajdzie się rozwiązanie a potem kolejne odkrycie spowoduje że będzie trzeba znaleźć kolejne. Też się da. 

Nie.

10 minut temu, thikim napisał:

W sumie można by dla każdej galaktyki robić osobne MOND i DM :D

Można by. Ale po co?

10 minut temu, thikim napisał:

Rozpaczliwe chwytanie się brzytwy żeby zachować postęp nie pomoże tylko dlatego że czegoś bardzo się chce :)

Rozumiem. Odpowiedzią jest Bóg... :P

11 minut temu, thikim napisał:

Czy zauważyliście że to nad czym teraz się głowimy to są pytania gdzie mamy tylko jeden eksperyment w postaci naszego wszechświata?

My. malutcy mamy tylko TEN Wszechświat. Twoje są dla nas nieogarnialne. :)

12 minut temu, thikim napisał:

Ale nie możemy.

Wow! Nobel jak nic. :D

13 minut temu, thikim napisał:

Dobra nauka się kończy - nie ma narzędzi do dobrej nauki przekraczającej nasz wszechświat.

Twoja malutka wiara nie zmoże rozsądnych czytelników KW. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
W dniu 18.08.2022 o 15:04, thikim napisał:

Dobra nauka się kończy

Może po prostu zawsze potrzebowała co najmniej kilkusetletniej przerwy pomiędzy kolejnymi przełomowymi odkryciami? Od czasu starożytnych Greków do Galileusza i Newtona minął ładny kawałek czasu. Potem przerwa do odkrycia mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności była mniejsza, ale nadal liczona w stuleciach. Tak że tylko uzbroić się w cierpliwość i już za kilka wieków będzie można zapoznać się z następnym przyrostem (który zresztą pewnie i tak nie wszystko wyjaśni, albo wręcz wyprodukuje nowe pytania) ;)

Edited by darekp

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 godziny temu, darekp napisał:

Od czasu starożytnych Greków do Galileusza i Newtona minął ładny kawałek czasu. Potem przerwa do odkrycia mechaniki kwantowej i ogólnej teorii względności była mniejsza, ale nadal liczona w stuleciach.

Trochę się nie zgodzę, bo to smutny obraz nauki. Nauka to nie objawienia proroka/ proroków. ;) Trochę zapominasz, że w zdecydowanej większości nauka to RZEMIOSŁO. Pracowite stukanie młoteczkiem, czy coś w tym stylu. Kiedyś już padło na KW porównanie przez Mistrza Nauki do rzeki; z całym bogactwem dopływów, odpływów, meandrów i starorzeczy...

Psy szczekają, karawana jedzie dalej... :D

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
2 godziny temu, Astro napisał:

Nauka to nie objawienia proroka/ proroków. ;) Trochę zapominasz, że w zdecydowanej większości nauka to RZEMIOSŁO.

Trochę czuję, że nie rozumiem, bo wydaje mi się, że mniej więcej to samo miałem na myśli. ;) Tzn. że mozolna stopniowa praca. I że w takim razie być może po pierwsze tylko raz na jakiś czas uda się natrafić na jakieś "duże" znalezisko dużo zmieniające w naszych wyobrażeniach o świecie, a po drugie, gdy już na takie trafimy, to być może naukowcy potrzebują czasu na "przetrawienie" tego przełomowego odkrycia i mają małe szanse posunąć się dalej do przodu, dopóki nie stanie się ono dla nich czymś takim bardziej obeznanym ;)

Jakieś ćwierć wieku temu zdarzyło mi się na jakimś spotkaniu kilku osób w akademiku posłuchać narzekania świeżo upieczonej doktorantki z fizyki, którą zatrudniono w instytucie biologii. I okazało się, że wszyscy biolodzy z tego instytutu (czyli pewnie także tacy z tytułami profesorskimi czy tp.) jakoś nie potrafią pogodzić się z tymi "nieintuicyjnymi" wynikami z mechaniki kwantowej, że nieoznaczoność pomiaru, że cząstka może interferować sama ze sobą itp. Dyskutowali z nią i ciągle to traktowali z podejściem "ale czy to na pewno ustalono, że tak jest?" "a może istnieje jakieś inne wyjaśnienie?" itd. itp. Możliwe, że obecnie już coś takiego nie miałoby miejsca (łatwiejszy dostęp do informacji, bardziej spopularyzowane, upłynęło więcej czasu, podczas którego nikt nie zaproponował sensownego alternatywnego wyjaśnienia...).

Edited by darekp

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 minut temu, darekp napisał:

w takim razie być może po pierwsze tylko raz na jakiś czas uda się natrafić na jakieś "duże" znalezisko dużo zmieniające w naszych wyobrażeniach o świecie, a po drugie, gdy już na takie trafimy, to być może naukowcy potrzebują czasu na "przetrawienie" tego przełomowego odkrycia i mają małe szanse posunąć się dalej do przodu, dopóki nie stanie się ono dla nich czymś takim bardziej obeznanym ;)

Wydaje mi się, że tak to nie działa. Czasem, pewne rzeczy nabrzmiewają znaczeniem, czasem "znaczenie" nie ma sensu. STW była wynikiem zbyt nabrzmiałego znaczenia, QM była zaś myśleniem rewolucyjnym - i co najważniejsze, zwyciężyła. Co prawda niektórzy wciąż nie potrafią tego zrozumieć. ;)

P.S. Co do reszty, to zbyt mało alkoholu. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
15 minut temu, Astro napisał:

Wydaje mi się, że tak to nie działa. Czasem, pewne rzeczy nabrzmiewają znaczeniem, czasem "znaczenie" nie ma sensu. STW była wynikiem zbyt nabrzmiałego znaczenia, QM była zaś myśleniem rewolucyjnym - i co najważniejsze, zwyciężyła. Co prawda niektórzy wciąż nie potrafią tego zrozumieć.

OK, to pasuję bo rzeczywiście nie rozumiem, co masz na myśli, ja w tym nie czuję jakiegoś "nabrzmiewania znaczeń" ani "myślenia rewolucyjnego". "Nabrzmiewanie znaczeń" w tym sensie, że prędkość c występowała już u Maxwella, tylko nie było wiadomo, względem czego to prędkość, i dlatego sytuacja "nabrzmiała" do tego, żeby próbować ustalić to doświadczalnie? Nie wiem, jakieś to sztuczne myślenie dla mnie. Po prostu ludzie doszli do granicy stosowalności dotychczasowej teorii (newtonowskiej) i udało się przeprowadzić pomiary dzięki którym można było sformułować precyzyjniejsze teorie (STW/OTW, QM). 

15 minut temu, Astro napisał:

P.S. Co do reszty, to zbyt mało alkoholu.

W sensie, że ci biolodzy za mało zażywali? ;) (Sorry, nie mogłem się powstrzymać)

Edited by darekp

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, darekp napisał:

Po prostu ludzie doszli do granicy stosowalności dotychczasowej teorii (newtonowskiej) i udało się przeprowadzić pomiary dzięki którym można było sformułować precyzyjniejsze teorie (STW/OTW, QM)

Ech, Darku... Czy jakakolwiek teoria precyzyjnie potrafi odtworzyć moją wredotę? Mylisz się CAŁKOWICIE. Od ZAWSZE jesteśmy w... CZARNIEJ DZIURZE. :P (Nasze najlepsze przybliżenia RZECZYWISTOŚCI wciąż pozostają przybliżeniami; oczywiście pozostaję niezmiennie niepoprawnym idealistą ;))

2 godziny temu, darekp napisał:

W sensie, że ci biolodzy za mało zażywali? ;)

Nie... RYBY! :D

P.S. W ogóle, to też bym badał takie kajeciki, ale nie jestem prezesem...
https://tvn24.pl/krakow/domostawa-proboszcz-przechodzil-na-emeryture-przelal-parafii-dwa-miliony-zlotych-pozniej-pieniadze-wrocily-na-jego-konto-sledztwo-prokuratury-6079322

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wczesne galaktyki karłowate także posiadały większą ilość ciemnej materii w postaci halo:

https://beta.nsf.gov/news/astronomers-detect-dark-matter-halo-around-ancient-dwarf-galaxy

Prawdopodobnie została ona ściągniętą grawitacyjnie przez bardziej masywne obiekty w centralnych obszarach tych galaktyk. Że względu na stosunkowo mniejszą ilość DM i mniejsze odległości niż w przypadku dużych galaktyk proces ten mógł zachodzić intensywniej, a ponadto jak postulują niektórzy astronomowie DM mogła ulegać anihilacji we wnętrzach tzw. ciemnych gwiazd.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tak, znam, i o to właśnie mi chodziło, chociaż TeVeS ma trochę kłopotów z innymi obserwacjami. Nie pamiętam, ale TeVeS nie jest jedynym modelem odtwarzającym poprawnie krzywe rotacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowy pracujący przy projekcie GNOME, w skład którego wchodzą uczeni z Polski, Niemiec, Serbii, Izraela, Korei Południowej, Chin, Australii i USA, ogłosił pierwsze wyniki poszukiwań ciemnej materii za pomocą ogólnoświatowej sieci magnetometrów optycznych. We wspomnianych 8 krajach znajduje się 14 magnetometrów, a do obecnie opublikowanej analizy wykorzystano dane z 9 z nich.
      GNOME to skrót od Global Network of Optical Magnetometers for Exotic Physics Searches. Celem projektu jest wykrycie charakterystycznego sygnału, który powinien być generowany przez pola ciemnej materii. Właśnie opublikowano dane z miesiąca nieprzerwanej pracy GNOME. Co prawda sygnał z ciemnej materii nie został wykryty, jednak pomiary pozwoliły na ściślejsze określenie, w jakich zakresach należy sygnału poszukiwać.
      Obecnie wiemy, że wiele obserwowanych zjawisk, jak np. prędkość obrotową gwiazd w galaktykach czy spektrum promieniowania tła, można wyjaśnić przyjmując istnienie ciemnej materii. Jednak samej ciemnej materii nie udało się dotychczas wykryć.
      Niezwykle lekkie cząstki bozonowe to najbardziej obiecujący kandydaci na ciemną materię. Są wśród nich cząstki podobne do aksjonów (ALP). Można je rozpatrywać jako klasyczne pole oscylujące w określonej częstotliwości. Cechą szczególną takich pól bozonowych jest – wedle jednego z teoretycznie możliwych scenariuszy – że mogą tworzyć one pewne wzorce i struktury. To zaś powoduje, że ciemna materia może mieć różną gęstość w różnych miejscach, tworząc na przykład rodzaj ścian mniejszych niż galaktyka, ale większych niż Ziemia, mówi profesor Dmitry Budker z Uniwersytetu Gutenberga z Moguncji.
      Jeśli taka ściana napotka Ziemię, będzie się przez nią przesuwała i będzie po kolei wykrywana przez poszczególne magnetometry sieci GNOME, generując w nich charakterystyczne sygnały. Co więcej, sygnały te będą ze sobą skorelowane, w zależności od tego, jak szybko ta ściana będzie się przesuwała i kiedy dotrze do poszczególnych magnetometrów, wyjaśnia jeden ze współautorów badań, doktor Arne Wickenbrock.
      Sygnał w magnetometrach powinien powstać w wyniku interakcji ciemnej materii ze spinem atomów w urządzeniach. Zgromadzone w nich atomy są wzbudzane za pomocą lasera o określonej częstotliwości, dzięki czemu ich spiny zwrócone są w tym samym kierunku. Przechodzące przez magnetometr pole ciemnej materii powinno zaburzyć ułożenie spinów, co można zmierzyć.
      Hector Masia-Roig, doktorant pracujący w grupie profesora Budkera, porównuje atomy do chaotycznie tańczących osób. Gdy jednak „usłyszą” odpowiednią częstotliwość lasera, atomy koordynują swój taniec. Ciemna materia może wytrącić je z równowagi, a my możemy bardzo precyzyjnie zmierzyć te zaburzenia. Możliwość skorzystania z ogólnoświatowej sieci magnetometrów pozwoli na określenie, co zaburzyło spiny atomów. Gdy bowiem Ziemia będzie przechodziła przez ścianę ciemnej materii, atomy w poszczególnych stacjach będą stopniowo zaburzane. Dopiero gdy porównamy ze sobą sygnały ze wszystkich stacji, będziemy mogli stwierdzić, co je zaburzyło. Wracając do analogii z tańczącymi – będziemy mogli powiedzieć, czy do zaburzenia doszło dlatego, że pojawił się tancerz, który wypadł z rytmu i przeszkadzał innym, czy też było to zjawisko globalne, spowodowane przez ciemną materię.
      Wspomniane na wstępie pomiary całego miesiąca pracy GNOME pozwoliły na stwierdzenie, że statystycznie znaczący sygnał nie pojawia się w badanym zakresie masy od 1 do 100 000 femtoelektronowoltów (feV). To zaś oznacza, że naukowcy mogą zawęzić obszar poszukiwań masy cząstek ciemnej materii.
      W przyszłości naukowcy chcą skupić się na udoskonaleniu magnetometrów i metod analizy danych. Głównym celem ich pracy będzie zwiększenie stabilności działania magnetometrów, by mogły pracować dłużej bez przerw. Ponadto wykorzystywane obecnie atomy metali z grupy litowców zostaną zastąpione atomami gazów szlachetnych. Tak udoskonalony Advanced GNOME ma pozwolić na zwiększenie precyzji pomiarów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowy, na którego czele stoją uczeni z Holandii, informuje, że nie znalazł śladów ciemnej materii w galaktyce AGC 114905. Obecnie powszechne jest przekonanie, że galaktyki mogą istnieć wyłącznie dzięki ciemnej materii, której oddziaływanie utrzymuje je razem.
      Przed dwoma laty Pavel Mancera Piña i jego zespół z Uniwersytetu w Groningen poinformowali o zidentyfikowaniu sześciu galaktyk, zawierających niewiele lub nie zawierających w ogóle ciemnej materii. Wówczas usłyszeli od swoich kolegów, by lepiej poszukali, a przekonają się, że musi tam ona być. Teraz, po prowadzonych przez 40 godzin obserwacjach za pomocą Very Large Array (VLA) uczeni potwierdzili to, co zauważyli wcześniej – istnienie galaktyk bez ciemnej materii.
      AGC 114905 znajduje się w odległości 250 milionów lat świetlnych od Ziemi. To skrajnie rozproszona galaktyka (UDG – ultra diffuse galaxy) karłowata, ale określenie „karłowata” odnosi się w jej przypadku do jasności, a nie wielkości. Galaktyka jest bowiem wielkości Drogi Mlecznej, ale zawiera około 1000-krotnie mniej gwiazd. Przeprowadzone obserwacje i analizy przeczą przekonaniu, jakoby wszystkie galaktyki, a już na pewno karłowate UDG, mogły istnieć tylko dzięki utrzymującej je razem ciemnej materii.
      Pomiędzy lipcem a październikiem 2020 roku naukowcy przez 40 godzin zbierali za pomocą VLA dane dotyczące ruchu gazu w tej galaktyce. Na podstawie obserwacji stworzyli grafikę pokazującą odległość gazu od galaktyki na osi X oraz jego prędkość obrotową na osi Y. To standardowy sposób badania obecności ciemnej materii. Tymczasem analiza wykazała, że ruch gazu w AGC 114905 można całkowicie wyjaśnić odwołując się wyłącznie do widocznej materii.
      Tego oczekiwaliśmy i spodziewaliśmy się, gdyż potwierdza to nasze wcześniejsze obserwacje. Problem jednak pozostaje, gdyż obecnie obowiązujące teorie mówią, że AGC 114905musi zawierać ciemną materię. Nasze obserwacje wskazują, że jej tam nie ma. Po kolejnych badaniach mamy zatem coraz większą rozbieżność między teorią a obserwacjami, stwierdza Pavel Mancera Piña.
      Naukowcy próbują więc wyjaśnić, co stało się z ciemną materią. Wedle jednej z wysuniętych przez nich hipotez, AGC 114905 mogłaby zostać pozbawiona ciemnej materii przez wielkie sąsiadujące z nią galaktyki. Problem w tym, że nie ma takich galaktyk. Zeby wyjaśnić ten brak ciemnej materii na gruncie powszechnie akceptowanego modelu kosmologicznego Lambda-CDM musielibyśmy wprowadzić do niego parametry o ekstremalnych wartościach, znajdujących się daleko poza akceptowanym zakresem. Również na gruncie alternatywnego modelu – zmodyfikowanej dynamiki newtonowskiej – nie jesteśmy w stanie wyjaśnić ruchu gazu w tej galaktyce.
      Uczeni mówią, że istnieje pewne założenie, które mogłoby zmienić wnioski z ich badań. Założeniem tym jest kąt, pod jakim sądzą, że obserwowali AGC 114905. Jednak kąt ten musiałby się bardzo mocno różnić od naszych założeń, by we wnioskach było miejsce na istnienie ciemnej materii, mówi współautor badań Tom Oosterloo. Tymczasem zespół badań kolejną UDG. Jeśli i tam nie znajdzie śladów ciemnej materii, będzie to bardzo silnym potwierdzeniem dotychczasowych spostrzeżeń.
      Warto tutaj przypomnieć, że już 3 lata temu donosiliśmy, że zespół z Yale University odkrył pierwszą galaktykę bez ciemnej materii. Metoda wykorzystana przez Holendrów jest bardziej wiarygodna i odporna na zakłócenia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od dziesięcioleci astronomowie sądzą, że sąsiadujące z Drogą Mleczną galaktyki karłowate są jej satelitami, czyli zostały przechwycone przez naszą galaktykę i towarzyszą jej od miliardów lat. Teraz, dzięki danym z misji Gaia, zmierzono ruch tych galaktyk z niespotykaną wcześniej dokładnością, a uzyskane wyniki zaskoczyły ekspertów.
      François Hammer z Observatoire de Paris oraz grupa uczonych z innych krajów europejskich i Chin wyliczyli trasy 40 galaktyk karłowatych w pobliżu Drogi Mlecznej. Okazało się, że poruszają się one znacznie szybciej niż wielkie gwiazdy oraz gromady gwiazd krążące wokół naszej galaktyki. Prędkość tych galaktyk jest tak duża, że nie mogą znajdować się na orbitach wokół Drogi Mlecznej, gdyż gdyby tak było, interakcja z naszą galaktyką zmniejszyłaby ich energię orbitalną oraz moment pędu.
      W przeszłości Droga Mleczna wchłonęła wiele galaktyk karłowatych. Przed rokiem astronomowie odtworzyli jej drzewo genealogiczne, odkrywając nieznaną wcześniej – prawdopodobnie najważniejszą w jej dziejach – kolizję z Krakenem. Natomiast 8–10 miliardów lat temu taki los spotkał galaktykę Gaia-Enceladus. Do dzisiaj jesteśmy w stanie określić, które z gwiazd wchodziły w jej skład, gdyż mają one odmienne orbity i energie. Z kolei 4–5 miliardów lat temu Droga Mleczna przechwyciła galaktykę karłowatą Sagittarius i właśnie rozrywa ją na strzępy. Energia gwiazd tej galaktyki jest większa niż gwiazd Gaia-Enceladus, co wskazuje, że krócej znajdują się one pod wpływem Drogi Mlecznej. Tymczasem energia większości galaktyk karłowatych w pobliżu Drogi Mlecznej jest wciąż duża, a to oznacza, że znalazły się w naszym sąsiedztwie zaledwie w ciągu ostatnich kilku miliardów lat.
      Warto tutaj przypomnieć o przypadku Wielkiego Obłoku Magellana. To duża galaktyka karłowata, która jest tak blisko Drogi Mlecznej, że widać ją w postaci smugi na nocnym niebie półkuli południowej. Jeszcze przed dwiema dekadami sądzono, że Wielki Obłok jest galaktyką satelitarną. Jednak gdy zmierzono jej prędkość okazało się, że przemieszcza się zbyt szybko, by być grawitacyjnie związaną z naszą galaktyką. Okazało się, że obie galaktyki spotkały się po raz pierwszy. Teraz dowiadujemy się, że tak jest w przypadku większości galaktyk karłowatych.
      Rodzi się więc pytanie, czy wspomniane galaktyki karłowate nas miną czy też zostaną przechwycone i wejdą na orbitę Drogi Mlecznej? Część z nich zostanie przechwycona i stanie się satelitami, uważa Hammer. Jednak stwierdzenie, które to będą jest trudne, gdyż zależy to od masy Drogi Mlecznej, a tej naukowcy nie potrafią obecnie dokładnie określić. Tym bardziej, że na bieżąco wchłania ona materiał z sąsiednich galaktyk.
      Gdy galaktyka karłowata znajdzie się na orbicie Drogi Mlecznej, zwykle oznacza to dla niej wyrok śmierci. Nasza galaktyka jest duża, więc generuje gigantyczne siły pływowe oddziałujące na otoczenie. Są one tak wielkie, że potrafią rozerwać galaktykę karłowatą już przy pierwszym okrążeniu na orbicie. Oprzeć się tej niszczycielskiej sile mogą tylko te galaktyki karłowate, które w znaczącym stopniu składają się z ciemnej materii. Z tego też powodu, dopóki sądzono, że większość galaktyk karłowatych jest satelitami Drogi Mlecznej krążących wokół niej od wielu miliardów lat, uważano, że muszą one zawierać dużo ciemnej materii, skoro nie zostały jeszcze zniszczone. Teraz, gdy dowiedzieliśmy się, że nie są satelitami, okazuje się, że nie muszą zawierać ciemnej materii. Naukowcy będą więc chcieli zbadać, czy galaktyki te znajdują się w stanie równowagi, czy też właśnie są niszczone przez Drogę Mleczną.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dwaj członkowie Czeskiej Akademii Nauk zaproponowali nową hipotezę zmodyfikowanej dynamiki newtonowskiej (MOND), która wzbudziła zainteresowanie środowiska fizycznego. MOND modyfikuje zasady dynamiki Newtona o nieliniową zależność siły od przyspieszenia. Obywa się ona bez ciemnej materii oraz ciemnej energii, dobrze opisuje zjawiska zachodzące w galaktykach, ale nie radzi sobie z opisem w większej skali. Nie zyskała więc powszechnej akceptacji. Praca Constantinosa Skordisa i Toma Złośnika ma to zmienić.
      Od wielu lat fizycy akceptują hipotezę istnienia ciemnej materii, dzięki której można wyjaśnić pewne obserwowane zjawiska, których w standardowy sposób wyjaśnić się nie da. Nie wszyscy jednak się z nią zgadzają, wskazując na brak fizycznych dowodów na obecność ciemnej materii. Dlatego też pojawiła się hipoteza MOND mówiąca o istnieniu grawitacji nieznanego typu. Jednak różne odmiany MOND nie były w stanie wyjaśnić pewnych cech mikrofalowego promieniowania tła (CMB).
      Skordis i Złośnik twierdzą, że stworzyli model MOND, który opisuje i CMB i soczewkowanie grawitacyjne.
      Ich model wychodzi od oryginalnego założenia MOND o istnieniu dwóch pól zachowujących się razem jak grawitacja. Jedno pole jest skalarne, drugie wektorowe. Czescy uczeni dodali parametry sugerujące utworzenie we wczesnym wszechświecie pól modyfikujących grawitację. Pola takie zachowują się jak ciemna materia z innych hipotez. Pola te, jak twierdzą badacze, ewoluowały tak, że stały się siłami opisywanymi przez MOND.
      Skordis i Złośnik twierdzą, że ich model wyjaśnia zarówno soczewkowanie grawitacyjne, jak i cechy CMB. Na następnym etapie swoich rozważań chcą sprawdzić, czy wyjaśnia ona obfitość litu we wszechświecie oraz różnice w pomiarach tempa rozszerzania się wszechświata. Hipotezy zakładające istnienie ciemnej materii nie potrafią bowiem wyjaśnić tych zagadek.
      Szczegóły pracy przeczytamy w artykule New Relativistic Theory for Modified Newtonian Dynamics opublikowanym na łamach Physical Review Letters.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...