Астрономы поставили под сомнение реальность тёмной материи

Вращение внешних частей дисков галактик коррелирует с обычной, видимой, материей, а влияние тёмной материи не проявляется.

Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв (США) изучили центростремительное ускорение значительного количества галактик и пришли к выводу, что оно коррелирует лишь с их видимой массой. Эти результаты довольно резко противоречат современным представлениям о тёмной материи, согласно которым она, а не видимая материя, определяет ускорение внешних частей галактик. Соответствующая статья опубликована в Astrophysical Journal.

Учёные измерили центростремительное ускорение для внешних слоёв 153 спиральных и неправильных, 25 эллиптических и линзовидных, а также 62 карликовых сфероидных галактик. Для последней группы данных в нужном объёме собрать не удалось: сфероидные галактики очень маленькие и тусклые. Однако для остальных наблюдалась одна и та же закономерность: ускорение всех наблюдавшихся частей галактических дисков отвечало распределению в них обычной материи. Когда авторы построили на основе полученных данных кривые вращения галактик, они оказались полностью отвечающими наблюдаемому распределению обычной материи.

Такие результаты довольно непросто объяснить. Уже несколько десятилетий известно, что скорость вращения звёзд вокруг их центров не уменьшается по мере удаления от него, как предсказывает небесная механика, а остаётся практически неизменной, как будто что-то ускоряет их движение по краям, но не в центре галактик. Из этого был сделан вывод о существовании тёмной материи, образующей облака, в каждое из которых погружена видимая галактика. Наличие тёмной материи в галактическом гало даёт гравитацию, которая раскручивает внешние части дисков галактик. Это современное объяснение быстрому вращению их внешних видимых слоёв.

Однако если это так, то кривые вращения не должны точно коррелировать с наблюдаемым распределением обычной материи. Ведь тёмная материя в галактике распределена далеко не так же, как обычная. Если она существует, то должна простираться дальше от центра галактики, иначе она не могла бы раскручивать внешние части её диска. Авторы работы предлагают модифицировать общую теорию относительности (ОТО), чтобы решить эту проблему. В этом случае исчезнет надобность в привлечении тёмной материи для объяснения "поведения" галактик.

Существуют и гипотезы, объясняющие неубывание скорости вращения звёзд вокруг центров их галактик без модификаций ОТО. В частности, в настоящее время готовится публикация физика Н. Горькавого, в которой аномальное ускорение звёзд во внешней части галактических дисков объясняется долговременным влиянием на них реликтовых гравитационных волн.