Χρειαζόμαστε μια νέα θεωρία της βαρύτητας;

Πηγή: UniverseToDay, 21 Απριλίου 2009

Μια ομάδα φυσικών λένε ότι η κατανομή των δορυφόρων γαλαξιών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας, καθώς και η εμφανής σκοτεινή ύλη μέσα στο εσωτερικό τους, είναι μια άμεση πρόκληση για τη θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα, καθώς οι γαλαξίες δεν είναι εκεί όπου θα έπρεπε να είναι.

"Υπάρχει κάτι περίεργο σχετικά με την κατανομή τους", δήλωσε ο καθηγητής Pavel Kroupa από το Πανεπιστήμιο της Βόννης. "Αυτοί κανονικά θα πρέπει να είναι ομοιόμορφα τοποθετημένοι γύρω από τον Γαλαξία, αλλά δεν είναι."

Ο νάνος δορυφόρος γαλαξίας Δράκων φαίνεται πολύ εξασθενημένα σε αυτή την εικόνα του Πανεπιστημίου της Βόννης

Τα καθιερωμένα κοσμολογικά μοντέλα προβλέπουν την παρουσία εκατοντάδων νάνων γαλαξιών γύρω από τους μεγαλύτερους γαλαξίες, αλλά μέχρι τώρα έχουν βρεθεί μόνο 30 γύρω από τον δικό μας γαλαξία. Γι αυτό το λόγο οι φυσικοί λένε ότι η θεωρία της βαρύτητος του Νεύτωνα θα πρέπει να τροποποιηθεί.

Αστρονόμοι από Γερμανία, την Αυστρία και την Αυστραλία εξέτασαν τους μικρούς νάνους γαλαξίες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία και ανακάλυψαν ότι οι έντεκα λαμπρότεροι από αυτούς τους νάνους γαλαξίες βρίσκονται λίγο-πολύ στο ίδιο επίπεδο - σε ένα σχήμα παρόμοιο με δίσκο - και ότι στρέφονται στην ίδια κατεύθυνση γύρω από τον Γαλαξία (με τον ίδιο τρόπο που περιστρέφονται οι πλανήτες γύρω από τον Ήλιο). Ορισμένοι από αυτούς περιέχουν μερικές μόνο χιλιάδες αστέρια και το φως τους τόσο εξασθενημένο που είναι σχετικά δύσκολο να βρεθούν.

Ο Kroupa όπως και οι άλλοι φυσικοί πιστεύουν ότι αυτό μπορεί να εξηγηθεί μόνο αν οι σημερινοί δορυφόροι γαλαξίες δημιουργήθηκαν από αρχαίες συγκρούσεις ανάμεσα σε νεαρούς γαλαξίες.

Το μέλος της ομάδας Manuel Metz λέει: "Τμήματα από παλιές συγκρούσεις μπορεί να σχηματίσουν τους στρεφόμενους νάνους γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα, αλλά αυτό εισάγει ένα παράδοξο. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι οι νάνοι δορυφόροι δεν μπορούν να περιέχουν καμιά σκοτεινή ύλη, εφόσον έχουν δημιουργηθεί με αυτό τον τρόπο. Όμως αυτό έρχεται σε άμεση αντίθεση με κάποια άλλα αποδεικτικά στοιχεία. Δίχως να υπάρχει σκοτεινή ύλη, τα αστέρια στους γαλαξίες αυτούς κινούνται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι είχε προβλεφθεί από τη θεωρία βαρύτητας του Νεύτωνα. "

Και ο Metz πρόσθεσε: "Η μόνη λύση είναι να απορριφτεί η θεωρία του Νεύτωνα. Αν ζούμε σε ένα Σύμπαν όπου ισχύει ένας τροποποιημένος νόμος της βαρύτητος, τότε οι παρατηρήσεις μας θα μπορούν να εξηγηθούν χωρίς σκοτεινή ύλη. "

Με αυτά τα αποδεικτικά στοιχεία, η ομάδα μοιράζεται τις πεποιθήσεις διαφόρων επιστημονικών ομάδων σε όλο τον κόσμο, που πιστεύουν ότι ορισμένες από τις θεμελιώδεις αρχές της φυσικής έχουν κατανοηθεί εσφαλμένα. Αν οι ιδέες τους είναι σωστές, δεν θα είναι η πρώτη φορά που η θεωρία της βαρύτητας του Νεύτωνα θα έχει τροποποιηθεί. Κατά τον 20ο αιώνα, αυτό συνέβη όταν ο Αϊνστάιν εισήγαγε την Ειδική και Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και πάλι όταν η κβαντομηχανική αναπτύχθηκε για να εξηγήσει τη φυσική στην υποατομική κλίμακα. Οι ανωμαλίες που διαπιστώθηκαν από τους Metz και Professor Kroupa υπονοούν ότι όπου επικρατούν ασθενείς επιταχύνσεις, τότε μπορεί να χρειαστεί η χρήση μιας τροποποιημένης Νευτώνειας δυναμικής. Αν λοιπόν οι επιστήμονες έχουν δίκιο, τότε αυτό θα έχει σημαντικές συνέπειες για την κατανόηση του Σύμπαντος όπου ζούμε.

Η τοπική ομάδα των γαλαξιών: Εκεί βρίσκεται και ο γαλαξίας του Δράκοντος (UGC 10822), που είναι ένας σφαιροειδής γαλαξίας δορυφόρος του δικού μας Γαλαξία. Βρίσκεται σε μια απόσταση περίπου 270.000 έτη φωτός κι έχει φαινόμενο μέγεθος 9,9 με μια χαμηλή επιφανειακή λαμπρότητα

ι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η κατανομή αυτών των νάνων γαλαξιών δεν είναι αυτή που θα έπρεπε να είναι με βάση την κυρίαρχη θεωρία. Οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι οι 11 φωτεινότεροι γαλαξίες βρίσκονται όλοι συγκεντρωμένοι στο ίδιο επίπεδο σε σχήμα δίσκου και περιφέρονται με την ίδια κατεύθυνση γύρω από το γαλαξία μας, με τον ίδιο τρόπο που οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος περιφέρονται γύρω από τον ήλιο.