Ný skoðun á snúningi vetrarbrauta bjargar hinni umdeildu kenningu um þyngdarafl

Rannsóknin, undir forystu Dr Indranil Banik frá School of Physics and Astronomy í St Andrews, hefur fundið háan spáðan snúningshraða gassins í dvergvetrarbrautinni, sem er í samræmi við áður afsannaða kenningu sem kallast Milgromian Dynamics (MOND). . Fyrri rannsókn á snúningshraða gassins í dvergvetrarbrautinni AGC 114905 sýndi að gasið snýst mjög hægt og sagði MOND-kenninguna dauða.

Slíkar kenningar eru nauðsynlegar til að skilja alheiminn okkar því samkvæmt þekktri eðlisfræði snúast vetrarbrautir svo hratt að þær ættu að vera blásnar í sundur. MOND, umdeildur valkostur við þann ríkjandi Almenn afstæðiskenning – Einstein-innblásinn skilningur á þyngdaraflinu, sem krefst þess að hulduefni haldi saman vetrarbrautum – krefst ekki hulduefnis. Þar sem hulduefni hefur aldrei fundist, þrátt fyrir margra áratuga vandlega leit, hafa ýmsar kenningar verið settar fram til að útskýra hvað heldur vetrarbrautum saman og deilur standa um hver þeirra sé rétt. Mjög lágur snúningshraði sem greint var frá í rannsókn Mancera Pina o.fl. er í ósamræmi við spár um alheim sem stjórnast af almennri afstæðiskenningu með miklu hulduefni.

Hópur Dr. Banik segir að sá mikli snúningshraði sem MOND-kenningin um þyngdarafl spáir fyrir sé í samræmi við athuganir ef halli vetrarbrautarinnar er of mikill.

Ekki er hægt að mæla snúning stjarna og gass í fjarlægum vetrarbrautum beint. Aðeins er vitað um íhlutinn meðfram sjónlínu úr nákvæmum litrófsmælingum. Ef horft er á vetrarbrautina næstum augliti til auglitis mun hún að mestu snúast í flugvél himinsins. Þetta getur villt áhorfendur til að halda að vetrarbrautin snúist í raun mjög hægt og krefst þess að þeir ofmeti hallann á milli skífunnar og plönum himinsins. Þessi leið til að meta hversu sporöskjulaga vetrarbraut virðist vera.

Nýja rannsóknin kannaði þessa mikilvægu spurningu með því að nota ítarlegar MOND-líkingar af skífuvetrarbraut svipað AGC 114905, framkvæmdar við háskólann í Bonn af Srikanth Nagesh og Pavel Krupa, prófessor við háskólann í Bonn og Karlsháskólanum í Prag. Eftirlíkingar sýna að það getur virst nokkuð sporöskjulaga, jafnvel þegar það er horft fram á við. Þetta er vegna þess að stjörnurnar og gasið í vetrarbrautinni hafa þyngdarafl og hægt er að draga þær í nokkuð óhringlaga form. Svipað ferli veldur þyrilörmum í skífuvetrarbrautum sem eru svo algengar að þær eru oft kallaðar þyrilvetrarbrautir.

Þar af leiðandi gæti vetrarbrautin verið mun nær áhorfandanum en áhorfendur héldu. Þetta gæti þýtt að vetrarbrautin snýst mun hraðar en greint hefur verið frá og taki álag af MOND.

Dr. Banick, aðalhöfundur nýju rannsóknarinnar, sagði: "Hermunir okkar sýna að halli AGC 114905 gæti verið verulega minni en greint er frá, sem þýðir að vetrarbrautin snýst í raun mun hraðar en fólk heldur samkvæmt væntingum MOND." Dr Hongsheng Zhao, frá eðlisfræði- og stjörnufræðideild háskólans í St Andrews, sagði: „Mjög lágur skráður snúningshraði þessarar vetrarbrautar er í ósamræmi við bæði MOND og staðlaða nálgun á hulduefni. En aðeins MOND er fær um að komast framhjá þessari mótsögn.“

Nýja rannsóknin heldur því einnig fram að ólíklegt sé að svipuð „falsk halla“ áhrif eigi sér stað við staðlaða hulduefnisaðferðina vegna þess að vetrarbrautin einkennist af sléttum hulduefni. Stjörnurnar og gasið hafa lítil áhrif á þyngdarafl og því er skífan ekki "sjálfþyngjandi".

Þetta þýðir að það mun líklega virðast mjög kringlótt þegar það er skoðað beint, sem er stutt af uppgerðum sem framkvæmdar eru af öðrum hópi. Þar af leiðandi hlýtur sá sporbaugur að stafa af verulegum halla á milli skífunnar og himinplana. Í þessu tilviki verður snúningshraði mjög lítill, sem þýðir að lítið er um hulduefni í vetrarbrautinni. Í þessari skoðun er ómögulegt fyrir einangruð dvergvetrarbraut að hafa svo lítið magn af hulduefni, miðað við hversu mikinn massa hún hefur í formi stjarna og gass.

Pavlo Krupa, prófessor við háskólann í Bonn og Karlsháskólanum í Prag, sagði um víðara samhengi þessara niðurstaðna: „Þrátt fyrir að MOND standi sig vel í þeim prófunum sem gerðar hafa verið, veldur staðalaðferðin mjög alvarlegum vandamálum á öllum mælikvarða, frá dvergvetrarbrautum eins og AGC 114905 til heimsfræðilegra mælikvarða sem margir óháðir hópar fundu“.

Þú getur hjálpað Úkraínu að berjast gegn rússnesku innrásarhernum. Besta leiðin til að gera þetta er að gefa fé til hersins í Úkraínu í gegnum Bjarga lífi eða í gegnum opinberu síðuna NBU.

Lestu líka:

• Hubble og útþensla alheimsins: Fyrir 30 árum hóf geimsjónaukinn verkefni sitt
• Mannkynið hefur stórar áætlanir um námu jarðefna í geimnum, en það eru margir "en"