Ученые предлагают вариант проверки гипотезы темной материи в масштабе галактик

Международная группа исследователей, используя современные компьютерные модели, предложила тест, позволяющий проверить, существует ли на самом деле в природе темная материя, или же разгадка наблюдаемых противоречий в наблюдательных данных кроется в ограниченности применения ньютоновского гравитационного закона.

Используя один из самых быстрых суперкомпьютеров в мире, ученые смоделировали распределение материи (на фото: сверху - распределение темной материи, снизу - распределение звезд) в карликовых галактиках, являющихся спутниками крупных спиральных галактик, таких как Млечный путь или Андромеда. Исследователи проанализировали для этих галактик отношение реального ускорения входящих в их состав звезд к ускорению, вызываемому действием одной лишь видимой материи (так называемый показатель RAR), исходя из допущения, что темная материя существует в действительности. Результаты показали, что в этом случае карликовые галактики ведут себя как уменьшенные копии более крупных галактик.

Но что если темной материи на самом деле не существует, а объяснение аномальных ускорений галактик и входящих в их состав звезд объясняется ограниченностью применимости простого гравитационного закона, открытого Ньютоном? В этом случае показатель RAR карликовых галактик будет сильно зависеть от расстояния между карликовой галактикой-спутником и родительской галактикой, показывают авторы.

Эта разница позволяет зафиксировать условия проверки гипотезы существования темной материи. Космический аппарат Gaia («Гея»), запущенный в космос в 2013 г. Европейским космическим агентством, может помочь провести этот тест. Однако анализ данных, собранных при помощи этого аппарата, для предлагаемой проверки гипотезы темной материи займет многие годы, отмечают авторы работы.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters; главный автор Энрико Гаральди (Enrico Garaldi).

Источник