Imitētā galaktika tiek vizualizēta no augšas ar tumšajiem centrālajiem reģioniem, kas atbilst standarta spēkiem, un spilgti dzeltenie reģioni, kas atbilst modificētiem spēkiem.
(Attēls: © Christian Arnold / Baojiu Li / Durham University.)
Zinātnieku grupa ir izveidojusi Visuma datorsimulāciju, lai pārbaudītu Alberta Einšteina vispārējās relativitātes teorijas alternatīvu teoriju.
Viņu pētījums atklāja, ka galaktikas, kas līdzīgas mūsu Piena ceļam, joprojām var veidoties Visumā ar modificētiem gravitācijas likumiem, kas liek domāt, ka relativitātes teorija nav vienīgais veids, kā izskaidrot gravitācijas lomu Visuma evolūcijā.
Fiziķi no Drehemas universitātes Anglijā izveidoja datoru simulācijas, izmantojot vadošo alternatīvo gravitācijas modeli, ko sauc par "f (R) -gravity", kas pazīstams arī kā "Chameleon Theory", kas maina gravitācijas izturēšanos atbilstoši apkārtējai videi. Simulācijas parādīja, ka modificētais gravitācijas modelis joprojām var izraisīt galaktiku veidošanos.
"Modificētas gravitācijas teorijas, ieskaitot [hameleonu teoriju], kādu laiku bija pētījušas sabiedrības, un bija zināms daudz par to pareģojumiem," - Baojiu Li, Durhamas Universitātes Skaitļošās kosmoloģijas institūta fiziķis un līdzautors jaunā pētījuma, pastāstīja Space.com. "Tomēr lielākā daļa šo iepriekšējo pētījumu tika veikti ar kritisku vienkāršojumu - pieņēmumu, ka Visums satur tikai tumšo vielu un bez gaismas vielām."
Viens no neatbildētajiem jautājumiem kosmoloģijā ir iemesls, kāpēc Visums paplašinās, sacīja Li, un citi modeļi ir mēģinājuši atbildēt uz šo jautājumu, ieviešot nezināmu spēku, ko sauc par tumšo enerģiju. Šis nemainīgais spēks vispārējās relativitātes teorijā var izskaidrot Visuma paplašināšanos, bet tas notiek, iekļaujot milzīgu tumšās vielas daudzumu, ko nevar novērot un kas joprojām nav apstiprināts.
Zinātnieki uzskata, ka aptuveni 68% Visuma veido tumšā enerģija, bet tumšā viela - 27%; normāla viela, kas ietver mums redzamus ķermeņus, piemēram, planētas, zvaigznes un galaktikas, veido apmēram 5%.
"Tomēr plaši tiek apsvērtas arī alternatīvas kosmoloģiskajai konstantei, kas izskaidro paātrināto izplešanos, mainot gravitācijas likumu, piemēram, f (R) -gravitācijas, ņemot vērā to, cik maz ir zināms par tumšo enerģiju," piebilda Li.
Pētījumā tika apskatīta arī modificētā gravitācijas ietekme uz supermasīvajiem melnajiem caurumiem, kas izstaro siltumu un materiālu, kas izdeg pie zvaigžņu veidošanai nepieciešamās gāzes. No melnajiem caurumiem izstarotā enerģija baro arī kodolus, kas atrodami galaktikās, un tāpēc tai ir liela loma galaktiku veidošanā.
Tomēr atklājumi liek domāt, ka pat ar dažādiem gravitācijas likumiem, samazinot melno caurumu izdalītā siltuma daudzumu, galaktikas joprojām veidojas imitētajā Visuma modelī tāpat kā reālajā Visumā.
"Pats pētījums neko nesaka par vispārējās relativitātes pamatotību, taču tas norāda uz iespējamām lietām, kuras varētu aplūkot, mēģinot atšķirt Hameleonu teoriju no vispārējās relativitātes ar nākotnes datiem," sacīja Li.
Pētnieki plāno pārbaudīt savus novērojumus, izmantojot kvadrātkilometru masīvu - radioteleskopu grupu Austrālijā un Dienvidāfrikā, kuru paredzēts uzstādīt un palaist līdz 2020. gada vidum.
Pētījums tika publicēts Nature Astronomy 8. jūlijā.
- Einšteina gravitācijas teorija iztur vissmagāko pārbaudi līdz šim
- Pirms 100 gadiem kopējais Saules aptumsuma eksperiments apstiprināja Einšteina relativitātes teoriju
- 'Saules gravitācijas objektīvs' varētu novest eksoplanetes asā fokusā
