Az elmélet magyarázatot adhat több furcsa csillagászati megfigyelésre, többek közt a Naprendszer peremén igen különösen viselkedő Pioneer űrszonda gyorsulási rejtélyére is.
Hirdetés
Egy kvantumhatásokat is magába foglaló, módosított gravitációs elmélet magyarázatot adhat több furcsa csillagászati megfigyelésre, többek közt a Naprendszer peremén igen különösen viselkedő Pioneer űrszonda rejtélyére is úgy, hogy nincs szüksége a szintén megmagyarázhatatlannak tűnő sötét anyagra, vagy egy másik alternatív gravitációs elméletre, a Módosított Newtoni Dinamikára (MOND).
A csillagászok az 1970-es években felismerték, hogy a látható anyag gravitációja önmagában nem elég a gyorsan mozgó csillagok és a spirális galaxisok gázainak összetartásához.
A galaxisokban keringő csillagokat meglepő módon nem izgatja különösebben az a törvény, hogy minél távolabb vannak a középponttól, annál lassabban kellene befutniuk a pályájukat, mint ahogy a bolygók is teszik.
A szükséges vonzási többletet egy rejtélyes anyagnak, a sötét anyagnak tulajdonították, ami az elméletek szerint mennyiségében messze meghaladja a hagyományos anyagot az univerzumban.
A kutatók azonban még most sem tudják, mi is valójában a sötét anyag, ezért egyesek új gravitációs elméletekkel álltak elő a megfigyelések magyarázata érdekében. A MOND szerint például kétféle formája van a gravitációnak. Egy bizonyos gyorsulás (a0) felett az objektumok a gravitáció hagyományos formája szerint mozognak. Ez alatt azonban az objektumokat a gravitáció egy másik típusa irányítja, ahol nem a Newton által leírt fordított négyzetes szabály érvényesül, ehelyett két test távolodása esetén lassabb a gyengülés, a távolsággal lineárisan csökken.
Kritizálói szerint azonban a MOND nem képes megmagyarázni a galaxis klaszterek megfigyelt tömegeit a sötét anyag, konkrétan a szinte tömegtelen neutrinók bevonása nélkül.
Most a Perimeter Elméleti Fizikai Intézet munkatársa, John Moffat és a kanadai Waterloo Egyetem kutatója, Joel Brownstein azt állítják, egy másik módosított gravitációs elmélet igazolhatja mind a galaxisok, mind a galaxis klaszterek megfigyeléseit.
A skalár-tenzor-vektor gravitáció (STVG) névre keresztelt elmélet, kvantumhatásokkal tűzdeli meg Einstein általános relativitás elméletét, kimondva, hogy a kvantumingadozások befolyásolhatják a kölcsönhatásban lévő objektumok közötti erőt.
Ebben az esetben egy hipotetikus részecske, a gravitációs kölcsönhatást közvetítő graviton nagy tömegben jelenik meg az űr vákuumának nagytömegű objektumoktól hemzsegő területein.
A galaxisok középpontjainál így a gravitáció erősebb lehet, míg egy bizonyos távolságnál a csillagok ritkábbá válnak, így a gravitonoknak sincs olyan nagy befolyásuk, a gravitáció pedig visszatér a Newton által leírt viselkedési sémájához, magyarázta Brownstein.
Kollégájával több módon is tesztelte az elméletet. Becslésük szerint az általuk leírt gravitációs változás egy nagy galaxis középpontjától 46 000 fényévre következik be, míg egy kis galaxis esetében ez a távolság feleződik.
Ezeket a becsléseket 101 megfigyelt galaxisra vetítették le és rájöttek, hogy mind saját elméletük, mind a MOND megmagyarázza forgásukat, a lényeg pedig az, hogy egyik elmélet sem számol a sok vitát kiváltott sötét anyaggal. A két elmélet azonban eltérést mutatott, amikor 106 galaxis klaszter megfigyeléssel állították szembe azokat. A MOND itt már nem volt képes reprodukálni az észlelt klaszter tömegeket, az STVG azonban több mint a felét megmagyarázta.
A kutatók letesztelték elméletüket a NASA 34 éves Pioneer 10 szondájának különös viselkedésén is, ami látszólag 400 000 kilométerre van odébb attól a ponttól, ahol lennie kellene a Naprendszer peremén. Brownstein szerint az elmélet beleillik a Pioneer-anomália megfigyeléseibe, míg a MOND ezúttal sem bizonyult alkalmazhatónak, mivel a Pioneer gyorsulása a0 alatt van.
A kozmológusok szerint mindez szép és jó, azonban ahhoz, hogy igazoljanak egy új gravitációs elméletet, magyarázatot kell adni az univerzum hatalmas méretű szerkezeteinek kialakulására is, és legfőként az ősrobbanás után maradt kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásra. Ez a nagy kezdet után körülbelül 370 000 évvel keletkezett, amikor az első atomok kialakultak.
Bár a sötét anyag modell nem tökéletes, nagyon jól alátámasztja és megmagyarázza a mikrohullámú háttérsugárzást és összeegyeztethető a galaxisokkal és azok halmazaival, valamint a nagy méretű szerkezetekkel és a gravitációs lencsével, nyilatkozott Sean Caroll, a Chicago Egyetem szakértője. Brownstein és csapata jelenleg a háttérsugárzási tanulmányokon teszteli elméleteit.
Eppenseggel lehet extrem dolog is, ezt eleve kizarni nem lehet. De az extrem dolgokkal csak akkor celszeru elohozakodni, ha a kozonseges dolgok szambavetele utan meg mindig szuksegesnek latszik.
Amugy az nem nyilvanvalo, hogy mit szamitunk kozonseges, es mit azon tulmeno dolognak. Valojaban egy sok fokozatu skalan helyezkednek el.
Taps, tüzijáték és térzene. Pont most akartam hasonlókat írni, de megelőztél, és még jobban is fogalmaztad meg.
"Embertársaidat soha ne kezeld célok eszközeként, mindig csak önmagukban vett célokként!" "Cselekedj úgy, hogy akaratod maximája mindig általános tövényhozás elvéül szolgáljon!"Immanuel Kant
Na szoval: "Új gravitációs elmélet sötét anyag nélkül"
Lehet-e ilyen elmelete(ke)t alkotni? Lehet. Tobbet is. Van ilyen(ek)re szukseg? Talan. En mindenesetre pillanatnyilag nem latom a szuksegesseget. A fentebbi hir sem gyozott meg (az uj elmelet ertelmessegerol sem). Plane kerdeses, hogy az onkenyesen bevezetett valtoztatasok hany plusz nehezsegre, ellentmondasra vezetnek. Igy hat ezzel nem is foglalkoznek, henem csak roviden a "sotet anyag" ugyevel.
1.) Sotet (pontosabban nem lathato) anyag trivialisan letezik az Univerzumban, hiszen egy picit is nagyobb tavolsagbol mar nem latszanak a bolygok, a kisbolygok, az annal is kisebb tormelekek, es ha nincsenek megvilagitva, akkor a csillagkozi porok es gazok sem - meg ha egyebkent sok-sok naprendszer kitelne is az anyagukbol.
2.) Az oldalrol mutatkozo spiral galaxisokrol kozvetlenul is latszik, hogy a keringesuk sikjaban atlatszatlan anyag (por) van, beleertve a mi sajat Galaxisunkat is, amelynek a kozponti (egyebkent nagyon fenyes) tartomanyat is ezert nem latjuk (a lathato fenyben).
3.) A nagyobb csillagok a mi napunknal sokszorta hamarabb elfogyasztjak nuklearis futoanyagukat, amit kovetoen vegul is olyan allapotba mennek at, amelyben a tomegukhoz kepest csak nagyon kicsi a feny kisugarzasuk. Ezert a lathato feny alapjan lenyegesen alabecsulnenk az Univerzumban meglevo tomeget.
4.) Ha a galaxisok a mi Naprendszerunkhoz hasonloan a centrumukban tartalmaznak a teljes tomeg donto hanyadat, akkor a csillagok nagyjabol ugy keringenenek a gravitacios centrum korul, mint a Naprendszerunk bolygoi a Nap korul, tehat pl. a keringesi idok negyzetei a kozeptavolsagok kobeivel lennenek aranyosak, vagyis a tavolabb keringo csillagok sokkal lassabban mozognanak, es annyira lemaradnanak, hogy a galaxis szinte folyton feltekeredne.
5.) Ha azonban a tomeg (mindegy, hogy vilagit, vagy sem) nem koncentralodik egyetlen kozponti helyre, hanem nagyjabol egyenletesen oszlik szet a galaxis helyen, akkor a peremvidek fele haladva egyenletesen no a gravitacios gyorsulas, amely ugyanekkora centripetalis gyorsulast is jelent, megpedig mindenhol (kozel) azonos szogsebesseggel, ezert ilyenkor a galaxis csillagai egyszerre is keringhetnek, mintha egy merev testet alkotnanak.
6.) Az elobbi egyszerre valo keringest (egymashoz kepesti kvazi mozdulatlansagot) idealis hataresetkent meg is figyeltek bizonyos galaxismagokban, de ugyanerre az effektusra megy vissza az is, hogy a nagyjabol egyenletes surusegu egitestek is majdhogynem merev testkent forognak a sajat tengelyuk korul.
7.) A fentiek szerint, egy egyebkent konnyen deformalhato, es a gravitacio altal osszetartott objektum (galaxis) annal "merevebb" strukturaju, minel egyenletesebb benne a tomeg eloszlasa, es forditva, minel inkabb kozepen koncentralodik a tomeg, a peremvidekek keringese annal inkabb lemarad (felcsavarodik).
8.) A megfigyelheto galaxisok (az elobbiek szerint ertheto modon) az idealizalt hataresetek koze tartoznak, vagyis van valamennyi csavarodasuk, de azert a galaxis joreszt egyszerre fordul, ami nem jelent mast, mint hogy a tomeg se nem teljesen egyenletesen oszlik el, se nem teljesen a kozeppontban koncentralodik, hanem a ketto kozott van, vagyis egy kisse a kozep fele koncentralodik, de a tomeg donto hanyada tavolabb van, majdnem egyenletes eloszlassal (a peremvidek fele azert csokkenve).
9.) A fenylo anyag - sotet anyag kerdeshez ennek annyi a koze, hogy a galaxisokban megbecsulhetjuk a fenylo anyag (a csillagok) suruseget, illetve azt, hogy a galaxisban ezek kollektive ugy mozognak-e, ahogyan a lathato csillagok tomegeloszlasa alapjan varnank. Erre vagy igen a valasz,
10.) vagy pedig az, hogy felteteleznunk kell bizonyos mennyisegu, nem lathato tomeget is, valamilyen fajta eloszlassal. Mint az 1-2-3 pontokbol lathato, ehhez nem kell semmifele rendkivuli elmelethez nyulnunk, hiszen egeszen bizonyos, hogy jocskan van nem lathato tomeg (meg nagyobb is, mint a lathato).
11.) Nehogy azt kepzelje valaki, hogy ilyenkor valami nagyon bizarr tomegeloszlast kellene feltetelezni a sotet anyagrol! Tobbnyire csak olyasmikrol van szo, hogy a kulsobb reszek fele egyenletesebb tomegeloszlast feltetelezunk, mint a lathato csillagok eloszlasa, vagy esetleg a centrumban kell felteteleznunk egy nagyobb tomeget, mint latszana a feny intenzitasabol.
12.) A Naprendszert fokozatosan elhagyo Pioneer urszondnak a vartnal nagyobb lassulasa (ha igaz) egyszeruen csak azt jelentene, hogy a Naprendszer kulso tartomanyaiban sokkal tobb az ossztomege annak az "osi" anyagnak, amely a Naprendszer kialakulasakor _nem_ koncentralodott a Napba (Oort-felho es hasonlok), mint eddig felteteleztek. (Hogy ezen osi anyag mely reszei tudnak koncentralodni es melyek nem, az meg a suruseg es az impulzusmomentum aranyan mulik, amit dontoen az a szupernova robbanas allithatott be (vagy 6-10 milliard eve), amelynek termekei a Naprendszerben fellelheto nehez kemiai elemek is.
Valódi krimibe illő történetet tarthatnak kezükben olvasóink a Magyar Nemzet négyrészes sorozatában, amely teljes terjedelemben olvasható az alábbiakban:
AJÁNLOM AZ OLDALT
Ezeket a becsléseket 101 megfigyelt galaxisra vetítették le és rájöttek, hogy mind saját elméletük, mind a MOND megmagyarázza forgásukat, a lényeg pedig az, hogy egyik elmélet sem számol a sok vitát kiváltott sötét anyaggal. A két elmélet azonban eltérést mutatott, amikor 106 galaxis klaszter megfigyeléssel állították szembe azokat. A MOND itt már nem volt képes reprodukálni az észlelt klaszter tömegeket, az STVG azonban több mint a felét megmagyarázta. 
