Joprojām daudz ko nezinām par tumšo vielu vai “pazudušo” masu, kas it kā veido aptuveni 85% no Visuma. Fiziķiem ir labs iemesls uzskatīt, ka tas ir ārā. Jauni pētījumi apstiprina vismaz vienu ilgstošu nojausmu par tumšo vielu – ka to ietekmē gravitācija un to var noteikt, izmantojot tās gravitācijas efektus.
A Dabas sakari 3. novembrī publicētajā rakstā ir sniegta rūpīga matemātiskā analīze par galaktikas sarkanajām nobīdēm jeb galaktikas viļņu garuma maiņām, tai attālinoties no mums. Datu kopas bija pirmo trīs gadu Darkish Power Survey mērījumu, kā arī 22 mērījumu kombinācija. datu punkti no dažādiem spektroskopiskiem pētījumiem. Pētnieki novērtēja, cik labi kosmoloģiskie dati atbilst gravitācijas spēkam un Eilera vienādojumiem, instrumentu kopumam, ko izmanto astrofiziķi, lai ņemtu vērā vispārējās relativitātes teorijas ietekmi.
Viņi atrada pārliecinošus pierādījumus, kas apstiprina domu, ka tumšā matērija, tāpat kā jebkas cits Visumā, darbojas saskaņā ar gravitācijas likumiem. Tajā pašā laikā viņi pamanīja nelielu noslēpumaina piektā spēka iespējamību, kas, ja tas ir reāls, varētu krasi mainīt tumšās matērijas meklējumus.
Iegremdē telpas laikā
Pētījumam pētnieki vērsās pie gravitācijas akas-ievērojami “iekritumi” telpas laika audumā, ko izraisa masīvu debess ķermeņu gravitācijas spēks. Viņi izsekoja, kā gravitācijas viļņu klātbūtne izraisīja galaktiku ātruma izmaiņas, ko attēlo sarkanās nobīdes dati.
“Ja tumšā viela nav pakļauta piektajam spēkam, galaktikas, kuras galvenokārt sastāv no tumšās matērijas, iekritīs šajās akās kā parasta matērija, ko pārvalda tikai gravitācija,” skaidroja Kamila Bonvina, pētījuma līdzautore un fiziķe no Ženēvas universitātes Šveicē. atbrīvot.
Tomēr, ja tumšā viela ir atbrīvota no gravitācijas, galaktikas mijiedarbotos ar gravitācijas viļņiem dažādos veidos, saskaņā ar dokumentu. Komandas aprēķini parādīja, ka galaktikas kustības patiešām pakļaujas vispārējai relativitātei un Eilera vienādojumiem, kas nozīmē, ka ir ļoti iespējams, ka tas pats attiecas uz tumšo vielu.
Piektais spēks
Vēl viena pētījuma daļa bija apsvērt iespēju, ka ar tumšo vielu varētu spēlēt nezināms “piektais” spēks. Līdz šim fiziķi ir apstiprinājuši četrus dabas pamatspēkus — gravitāciju, elektromagnētismu un stipros un vājos kodolspēkus —, kas nosaka visas matērijas uzvedību. Wager vai tumšā matērija var atšķirties? Vai tas varētu darboties saskaņā ar citiem noteikumiem?
Īsāk sakot, pētnieku secinājums bija vājš “varbūt”. Secinājumi “vēl neizslēdz nezināma spēka klātbūtni,” atzina Nastasija Grimma, pētījuma vadošā autore un astrofiziķe Portsmutas Universitātē Apvienotajā Karalistē. Tomēr, ja tāds spēks būtu, tā spēks nevarētu pārsniegt 7% no gravitācijas spēka, viņa piebilda, pretējā gadījumā tas jau būtu parādījies novērojumos.
Tomēr, ja pastāv neliela iespēja, ka piektais spēks pastāv, tas “ne tikai izjauktu Eilera vienādojumu, guess arī atstātu ietekmi uz blīvuma svārstību un gravitācijas potenciālu attīstību”, teikts dokumentā. Būtībā piektais spēks attaisnotu pilnīgu astrofiziķu galaktiku izpētes veida pārvērtēšanu.
Neatkarīgi no tā, vai tas būtu murgs vai fantastiska ceļojuma sākums, pētnieki vēl nevar būt pārliecināti. Tomēr pētnieki paredz, ka drīzumā viņiem būs iespēja to izpētīt tālāk, izmantojot nākamo datu kārtu no Vera C. Rubin Observatory un Darkish Power Survey.
