Темной материи нет? Свидетельство Андромеды

Астроном доктор Хонгшенг Чжао (Hongsheng Zhao) из Университета Сент-Эндрюс полагает, что 10 млрд. лет назад Млечный Путь столкнулся с Галактикой Андромеды, и что наши представления о гравитации в корне неверны. На протяжении многих лет ученые полагали, что наша галактика, Млечный Путь, примерно 3 млрд. лет назад столкнулась со своей соседкой – галактикой Андромеды, причем это был первое столкновение в истории нашей галактики. Но теперь европейская команда астрономов под руководством Чжао предложила новую концепцию этого события: столкновение произошло единожды, но намного раньше – 10 млрд. лет назад. Учитывая, что столкновение повлияло на эволюцию галактик, факт более раннего столкновения противоречит нашим представлениям о гравитации. Тем не менее, именно гипотеза Чжао позволяет объяснить некоторые странности в наблюдаемой структуре Млечного Пути и Андромеды, а также их спутников.

Галактика Андромеды (Туманность Андромеды)

Млечный Путь, состоящий из около 200 млрд. звезд, является частью локальной группы галактик. Астрофизики часто теоретизируют по поводу того, что основная масса вещества локальной группы галактик невидима, поскольку состоит из так называемой темной материи. Большинство космологов считают, что по всей Вселенной, количество темной материи превышает количество обычной в 5 раз. Темная материя в Андромеде и Млечном Пути делает гравитационное притяжение между двумя галактиками достаточно сильным, чтобы преодолеть расширение космоса и притягивать две галактики друг к другу со скоростью около 100 км в секунду. Таким образом через 3 млрд. лет наши галактики столкнутся во второй раз. Эта модель основана на обычной модели тяжести, разработанной Ньютоном и Эйнштейном.

Доктор Чжао и его команда утверждают, что в настоящее время единственный способ успешно предсказать общее гравитационное притяжение любой галактики или небольшой группы галактик заключается в использовании модели, впервые предложенной в 1983 году профессором Мордехаем Милгромом из Института Вейцмана. Эта модифицированная теория гравитации, названная сокращенно MOND, описывает, каким образом гравитация ведет себя при больших масштабах. Согласно теории MOND, ведет она себя иначе, чем в теории Ньютона и Эйнштейна.

Доктор Чжао и его коллеги впервые использовали теорию MOND для расчета движения локальной группы галактик. В результате вышло, что Млечный Путь и Андромеда столкнулись не 3, а 10 млрд. лет назад. Если бы гравитация при больших масштабах соответствовала традиционной модели то, сейчас мы бы жили не во Млечном Пути, а конгломерате из двух галактик. Темная материя «слепила» бы две галактики, как «клей», но мы этого не наблюдаем. Это ставит новые вопросы по поводу достоверности современной модели Вселенной и существования темной матери.

ССхематическое изображение, показывающее, как Андромеда (справа) сталкивается с Млечным Путем (слева). Галактики удалились друг от друга на расстояние 3 млн. световых лет, а теперь опять сближаются

Доктор Чжао подчеркивает, что если темной материи на самом деле не существует, то легко объяснить тот факт, что две галактики столкнулись, но не слились. Без «клея» они сблизились, разметали «осколки» маленьких галактик (мы их наблюдаем в современной Вселенной) и снова разошлись. Присутствие огромной массы темной материи делает такой сценарий невозможным и не позволяет объяснить распределение карликовых галактик вокруг Млечного Пути и Андромеды.