Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã công bố nghiên cứu cho rằng động lực học Newton (MOND) sửa đổi – một ý tưởng đối thủ với giả thuyết vật chất tối phổ biến – dự đoán chính xác hơn một hiện tượng thiên hà xuất hiện bất chấp các quy tắc cổ điển của lực hấp dẫn.
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế bao gồm Chủ tịch Khoa học Thiên văn của Đại học Case Western Reserve, Stacy McGaugh, đã công bố nghiên cứu cho rằng một ý tưởng đối thủ với giả thuyết vật chất tối phổ biến dự đoán chính xác hơn một hiện tượng thiên hà xuất hiện bất chấp các quy tắc cổ điển của lực hấp dẫn.
Điều này có ý nghĩa, các nhà vật lý thiên văn nói, bởi vì nó tiếp tục thiết lập giả thuyết – được gọi là động lực học Newton sửa đổi (MOND), hay “lực hấp dẫn sửa đổi” – như một lời giải thích khả thi cho một tình thế lưỡng nan vũ trụ: rằng các thiên hà dường như trái với các quy tắc đã được chấp nhận từ lâu. của lực hấp dẫn bắt nguồn từ Ngài Isaac Newton vào cuối những năm 1600.
Bí ẩn: Trong nhiều thập kỷ, chúng ta đã đo được lực hấp dẫn trong không gian nhiều hơn những gì chúng ta nghĩ – rằng không có đủ vật chất nhìn thấy hoặc đã biết để giải thích tất cả.
Vì vậy, những người ủng hộ vật chất tối đưa ra giả thuyết rằng phần lớn vũ trụ đã biết thực sự được tạo ra từ vật chất không tương tác với ánh sáng, khiến nó trở nên vô hình và không thể phát hiện được – nhưng vật chất này chiếm phần lớn lực hút giữa các thiên hà. Đó là lý thuyết phổ biến trong gần 50 năm.
Lý thuyết MOND, một lời giải thích ngược lại được nhà vật lý Mordehai Milgrom từ Viện Weizmann (Israel) đưa ra vào đầu những năm 1980, cho biết lực hấp dẫn này tồn tại là do các quy tắc của lực hấp dẫn bị thay đổi một chút.
Thay vì gán lực hấp dẫn dư thừa cho một vật chất tối không thể nhìn thấy, không thể phát hiện được, MOND cho rằng lực hấp dẫn ở gia tốc thấp mạnh hơn so với dự đoán của hiểu biết thuần túy Newton.
Ngoài ra, MOND đã đưa ra một dự đoán táo bạo: chuyển động bên trong của một vật thể trong vũ trụ không chỉ phụ thuộc vào khối lượng của chính vật thể đó, mà còn phụ thuộc vào lực hấp dẫn từ tất cả các khối lượng khác trong vũ trụ – được gọi là “hiệu ứng trường bên ngoài “(EFE).
Milgrom cho biết những phát hiện này, nếu được xác nhận một cách mạnh mẽ, sẽ là “phát súng chứng minh rằng các thiên hà được điều chỉnh bởi các động lực học đã được điều chỉnh thay vì tuân theo các định luật của Newton và của thuyết tương đối rộng.”
150 thiên hà được kiểm tra EFE
McGaugh và các cộng sự của ông, dẫn đầu bởi Kyu-Hyun Chae, từ Đại học Sejong ở Hàn Quốc, cho biết họ đã phát hiện ra EFE này trong hơn 150 thiên hà được nghiên cứu.
Phát hiện của họ đã được công bố gần đây trên Tạp chí Vật lý Thiên văn (The Astrophysical Journal).
McGaugh nói: “Hiệu ứng trường bên ngoài là một đặc điểm duy nhất của MOND không xảy ra trong lực hấp dẫn Newton-Einstein. “Điều này không có sự tương đồng trong lý thuyết thông thường với vật chất tối. Việc phát hiện ra hiệu ứng này thực sự là một điều khó hiểu.”
Nhóm sáu nhà vật lý thiên văn và nhà thiên văn học bao gồm tác giả chính Chae và những người đóng góp khác từ Vương quốc Anh, Ý và Hoa Kỳ.
Chae nói: “Tôi đã làm việc theo giả thuyết rằng vật chất tối tồn tại, vì vậy kết quả này thực sự khiến tôi ngạc nhiên. “Ban đầu, tôi miễn cưỡng giải thích kết quả của chúng tôi có lợi cho MOND. Nhưng bây giờ tôi không thể phủ nhận sự thật rằng các kết quả mà chúng đứng rõ ràng ủng hộ MOND hơn là giả thuyết vật chất tối.”
Phân tích các thiên hà đang quay
Nhóm đã phân tích 153 đường cong quay của các thiên hà đĩa như một phần của nghiên cứu của họ. Các thiên hà được chọn từ cơ sở dữ liệu về Đo quang và Đường cong quay chính xác (SPARC) của Spitzer, được tạo ra bởi một cộng tác viên khác, Federico Lelli, trong quá trình nghiên cứu sau tiến sĩ của ông tại Case Western Reserve, McGaugh và đồng tác giả James Schombert, thuộc Đại học Oregon.
Ngoài Chae, McGaugh, Lelli và Schombert, các tác giả của nghiên cứu còn có Pengfei Li từ Case Western Reserve và Harry Desmond từ Đại học Oxford.
Các nhà khoa học cho biết họ suy ra EFE bằng cách quan sát thấy các thiên hà ở trường bên ngoài mạnh chậm lại (hoặc biểu hiện đường cong quay giảm dần) thường xuyên hơn các thiên hà ở trường bên ngoài yếu hơn – theo dự đoán của riêng MOND.
Lelli cho biết ban đầu ông đã nghi ngờ kết quả “bởi vì hiệu ứng trường bên ngoài đối với các đường cong quay được cho là rất nhỏ. Chúng tôi đã dành nhiều tháng để kiểm tra các hệ thống học khác nhau. Cuối cùng, rõ ràng là chúng tôi đã có một phát hiện thực sự chắc chắn.”
McGaugh nói rằng chủ nghĩa hoài nghi là một phần của quá trình khoa học và hiểu được sự miễn cưỡng của nhiều nhà khoa học khi coi MOND là một khả năng.
“Tôi đến từ cùng một nơi với những người trong cộng đồng vật chất tối,” anh nói. “Thật đau lòng khi nghĩ rằng chúng ta có thể sai như vậy. Nhưng Milgrom đã dự đoán điều này hơn 30 năm trước với MOND. Không có lý thuyết nào khác dự đoán được hành vi quan sát được.”
Nguồn truyện:
Tài liệu do Đại học Case Western Reserve cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :