Американські та канадські науковці представили альтернативну теорію, яка ставить під сумнів існування темної матерії та темної енергії — елементів, що традиційно вважаються ключовими складовими Всесвіту. Згідно з їхнім дослідженням, феномени, які астрономи пояснювали присутністю цих невидимих субстанцій, насправді можуть бути наслідком поступового ослаблення фундаментальних сил у міру старіння Всесвіту.
Про це розповідає ProIT
Як ослаблення сил впливає на космічні процеси
Дослідницька група під керівництвом професора Раджендри Гупти з Оттавського університету наголошує: якщо фундаментальні сили, такі як гравітація, змінюються з часом і простором, це може пояснити багато загадкових космічних явищ — від обертання галактик до прискореного розширення Всесвіту. Вчені переконані, що спостережувані ефекти, які традиційно приписують темній матерії та енергії, є ілюзією, створеною зміною констант природи.
“Сили Всесвіту насправді в середньому слабшають у міру його розширення. Це ослаблення справляє враження, ніби існує якийсь таємничий поштовх, який прискорює розширення Всесвіту (який визначається як темна енергія). Однак у масштабах галактик та скупчень галактик зміна цих сил у гравітаційно зв’язаному просторі призводить до появи додаткової гравітації (яка вважається обумовленою темною матерією). Але це може бути лише ілюзією, що виникає через еволюції констант, що визначають інтенсивність цих взаємодій”, — пояснює Раджендра Гупта.
За словами дослідників, стандартна модель Всесвіту вимагає окремих рівнянь для пояснення космологічних та астрофізичних явищ, використовуючи поняття темної матерії та енергії. Натомість їхній підхід дозволяє описати всі спостереження єдиним рівнянням без впровадження додаткових невидимих субстанцій. Новий підхід пояснює такі явища, як обертання галактик, їх скупчення та гравітаційне лінзування світла, лише з урахуванням змін фундаментальних констант у старіючому та неоднорідному Всесвіті.
Новий параметр α та еволюція космічних структур
У межах нової моделі центральну роль відіграє параметр α, який виникає внаслідок зміни констант зв’язків. У космологічному масштабі α вважається постійною, визначаючись шляхом аналізу спектрів наднових. Проте у межах галактик, де матерія розподілена неоднорідно, значення α теж змінюється, що впливає на додатковий гравітаційний ефект залежно від концентрації матерії.
Згідно з цією теорією, там, де звичайної матерії більше, додатковий ефект гравітації менший, а там, де її менше — більший. Це дозволяє не вводити поняття гало темної матерії навколо галактик, адже α самостійно відтворює спостережувані «пласкі криві обертання», коли зорі на околицях галактик рухаються швидше, ніж передбачає класична гравітація.
Професор Гупта стверджує, що запропонована модель знімає потребу у пошуку екзотичних частинок або порушенні фізичних законів. Розширення часової шкали формування структур у Всесвіті майже подвоює його вік, завдяки чому легше пояснити швидке утворення масивних галактик та чорних дір на ранніх етапах еволюції Всесвіту.
Теорія також натякає, що багаторічні спроби експериментально відшукати частинки темної матерії можуть бути марними — навіть у разі їх виявлення їхня маса мала би бути значно більшою за масу звичайної матерії. Публікація результатів дослідження з’явилася у журналі Galaxies.
