Астрофізики заявили, що гравітація заперечує існування темної матерії

Нова наукова робота астрофізиків ставить під сумнів саме існування темної матерії — однієї з найбільших загадок сучасної космології. Автори дослідження припускають, що замість невидимих частинок пояснення може критися у зміні поведінки гравітації на дуже великих масштабах. Саме це, а не темна матерія, може пояснювати рух галактик і викривлення світла у Всесвіті.

Темна матерія десятиліттями залишалася ключовою проблемою фізики. За оцінками, її має бути у п’ять разів більше, ніж звичайної матерії, але вона не взаємодіє зі світлом і невидима для телескопів. Її існування виводять лише з гравітаційних ефектів: галактики обертаються занадто швидко, щоб утримуватися без додаткової маси, а гравітаційне лінзування сильніше, ніж може забезпечити видима речовина.

На думку Намана Кумара з Індійського інституту технологій, припущення про темну матерію може бути зайвим, якщо гравітація змінює свою силу на галактичних масштабах. У своїй роботі він застосував квантову теорію поля та так звану інфрачервону схему, де гравітаційна стала може повільно змінюватися залежно від відстаней. Це дозволяє відійти від класичного закону оберненого квадрата.

Галактика Мессьє 33 та діаграма, що порівнює інфрачервону модель Кумара з іншими моделями обертання галактик. (Джерело зображення: Роен Келлі. M33: ESO)

Розрахунки показали модифіковану залежність гравітаційного потенціалу типу 1/r на великих відстанях. Така модель здатна відтворювати криві обертання галактик без залучення холодної темної матерії. Автор наголошує, що зміни відбуваються дуже повільно, тому не суперечать даним про ранній Всесвіт і стають помітними лише на пізніших етапах.

Водночас дослідник визнає, що його підхід поки не замінює стандартну космологічну модель. Наступним кроком стане перевірка, чи може «інфрачервона» гравітація пояснити гравітаційне лінзування та формування скупчень галактик. Попри це, робота відкриває нову перспективу: темна матерія може бути не прихованими частинками, а проявом глибшої, масштабно залежної природи гравітації.