Классическая модель космологии утверждает, что подавляющее большинство галактик окружены ореолом из частиц так называемой тёмной материи. Хотя её нельзя разглядеть, масса материи создаёт эффект гравитации, который влияет на соседние галактики.
Однако, недавнее исследование, проведённое учёными Боннского университета (Германия) в сотрудничестве с Университетом Сент-Эндрюс (Шотландия) поставило данную концепцию под сомнение. Свои выводы авторы опубликовали в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
О тёмной материи пока можно рассуждать лишь гипотетически. Речь идёт о форме материи, которая не обладает электромагнитными свойствами и не может взаимодействовать с обычной материей иначе, как в гравитационном плане. Поэтому единственный способ наблюдать её — это фиксировать эффекты гравитации.
В то же время астрономические расчёты показывают, что количество тёмной материи может составлять около 80% от массы всей Вселенной, и именно она способствует формированию звёзд и галактик.
Исследователи обратили внимание на карликовые галактики одного из ближайших к Земле галактических скоплений, носящего название Форнакс.
Дело в том, что, если на малые галактики влияет гравитационное поле соседних, более крупных, то наблюдаются следы гравитационного возмущения. Но если галактики окружены тёмной материей, она должна частично защищать их от этих воздействий.
В случае с Форнаксом ничего подобного не происходило. То есть, специалисты наблюдали следы возмущения, однако "уровень беспокойства", зависящий от внутренних свойств галактик и расстояния до центра скопления, обладающего мощной гравитацией, оказался гораздо выше ожидаемого. Другими словами, защита из тёмной материи у этих галактик отсутствовала. Но если бы большие галактики были действительно окружены тёмной материей, то их гравитационные свойства привели бы к уничтожению более мелких.
Учёные решили использовать динамику Милгрома (MOND), которая предлагает поправку к ньютоновской динамике, и гласящую, что гравитация усиливается в режиме малых ускорений.
"Мы не были уверены, что карликовые галактики смогут выжить в экстремальных условиях скопления галактик в MOND из-за отсутствия в этой модели защитных ореолов тёмной материи, — прокомментировал доктор Индранил Баник из Университета Сент-Эндрюс. — Но наши результаты показывают замечательное соответствие между наблюдениями и ожиданиями MOND в отношении уровня беспокойства карликов Форнакс".
По словам авторов исследования, это не первый случай, опровергающий роль тёмной материи в галактических процессах.
"Количество публикаций, демонстрирующих несовместимость между наблюдениями и парадигмой тёмной материи, с каждым годом только увеличивается, — констатирует Павел Крупа, член междисциплинарного исследовательского направления моделирования и материи, профессор Боннского и Карлова университетов. — Пришло время начать вкладывать больше ресурсов в более перспективные теории".
В свою очередь, доктор Хуншэн Чжао из Университета Сент-Эндрюс считает, что полученные результаты исследования сыграют значительную роль в формировании фундаментальной физики.
"Мы ожидаем найти больше возмущённых карликов в других скоплениях, и это предсказание должны проверить другие группы", — заявил он.
Не исключено, что тёмной материи и вовсе не существует, ведь это только часть теоретической модели Вселенной и космоса, а модель может оказаться неверна.