Matjet e reja të rrotullimit të galaktikës anojnë drejt gravitetit të modifikuar si një shpjegim për materien e errët
Megjithëse materia e errët është një pjesë qendrore e modelit standard kozmologjik, ajo nuk është pa probleme. Vazhdojnë të ekzistojnë mistere të bezdisshme rreth lëndës, jo më pak e rëndësishme është fakti që shkencëtarët nuk kanë gjetur asnjë provë të drejtpërdrejtë të grimcave për të.
Pavarësisht kërkimeve të shumta, ne ende nuk kemi zbuluar grimca të lëndës së errët. Pra, disa astronomë favorizojnë një alternativë, siç është dinamika e modifikuar e Njutonit (MoND) ose modeli i modifikuar i gravitetit. Dhe një studim i ri i rrotullimit galaktik duket se i mbështet ato.
Ideja e MoND u frymëzua nga rrotullimi galaktik. Pjesa më e madhe e materies së dukshme në një galaktikë është e grumbulluar në mes, kështu që do të prisnit që yjet më afër qendrës do të kishin shpejtësi orbitale më të mëdha se yjet më larg, të ngjashme me planetët e sistemit tonë diellor. Ajo që ne vërejmë është se yjet në një galaktikë rrotullohen të gjithë me të njëjtën shpejtësi. Kurba e rrotullimit është në thelb e sheshtë në vend që të bjerë. Zgjidhja e materies së errët është se galaktikat janë të rrethuara nga një aureolë e materies së padukshme, por në vitin 1983 Mordehai Milgrom argumentoi se modeli ynë gravitacional duhet të jetë i gabuar.
Në distancat ndëryjore, tërheqja gravitacionale midis yjeve është në thelb Njutoniane. Pra, në vend që të modifikonte relativitetin e përgjithshëm, Milgrom propozoi modifikimin e ligjit universal të gravitetit të Njutonit. Ai argumentoi se në vend të forcës së tërheqjes si një relacion i pastër katror i anasjelltë, graviteti ka një tërheqje të vogël mbetjeje pavarësisht nga distanca. Kjo mbetje është vetëm rreth 10 trilionta e një G, por është e mjaftueshme për të shpjeguar kthesat e rrotullimit galaktik.
Natyrisht, vetëm duke shtuar një term të vogël në gravitetin e Njutonit do të thotë që ju gjithashtu duhet të modifikoni ekuacionet e Ajnshtajnit gjithashtu. Pra, MoND është përgjithësuar në mënyra të ndryshme, si AQUAL, që do të thotë “një Lagranzhian kuadratik”. Si AQUAL ashtu edhe modeli standard LCDM mund të shpjegojnë kthesat e vëzhguara të rrotullimit galaktik, por ka disa dallime delikate.
Këtu hyn një studim i fundit. Një ndryshim midis AQUAL dhe LCDM është në shpejtësinë e rrotullimit të yjeve të orbitës së brendshme kundrejt yjeve të orbitës së jashtme. Për LCDM, të dyja duhet të rregullohen nga shpërndarja e materies, kështu që kurba duhet të jetë e qetë. AQUAL parashikon një kthesë të vogël në kurbë për shkak të dinamikës së teorisë. Është shumë e vogël për t’u matur në një galaktikë të vetme, por statistikisht, duhet të ketë një zhvendosje të vogël midis shpërndarjes së shpejtësisë së brendshme dhe të jashtme.
Kështu, autori i këtij punimi shikoi kthesat e shpejtësisë me rezolucion të lartë të 152 galaktikave siç vërehen në bazën e të dhënave të Fotometrisë së Spitzer dhe Kurbave të Sakta të Rrotullimit (SPARC). Ai gjeti një ndryshim në marrëveshje me AQUAL. Të dhënat duket se mbështesin gravitetin e modifikuar mbi kozmologjinë standarde të materies së errët.
Rezultati është emocionues, por nuk e përmbys përfundimisht materien e errët. Modeli AQUAL ka problemet e veta, siç është mosmarrëveshja e tij me lente gravitacionale të vëzhguara nga galaktikat. Por kjo është një fitore për teorinë e dobësisë, e cila ka disa astronomë që brohorasin “Vive le MoND!”