Ученые сумели впервые создать симуляцию формирования галактик без участия темной материи. Чтобы воспроизвести процесс на компьютере, пришлось внести изменения в законы гравитации Ньютона. Созданные таким образом галактики напоминают те, что мы наблюдаем сегодня. Возможно, новые модели позволят разгадать многие тайны современной космологии.
Космологи считают, что после Большого Взрыва материя не распространилась равномерно. Более плотные места притягивали больше вещества из окружающей среды из-за более сильной гравитации. В течение нескольких миллиардов лет эти скопления газа стали формировать наблюдаемые сегодня галактики.
Важной частью этой теории считается загадочная темная материя. Полагают, что именно она ответственна за неравномерное распределение, повлиявшее на скопление газовых облаков. Также ее существование объясняет, почему некоторые звезды разгоняются до таких скоростей, чтобы буквально выбрасываются из галактик. То есть, существует некий дополнительный гравитационный источник, который нельзя увидеть. Это и есть темная материя.
Однако у исследователей все еще нет прямых доказательств ее существования. Некоторые считают, что темной материи может не существовать, а мы не до конца понимаем законы гравитации. Таким образом, появилась теория MOND – модифицированная ньютоновская динамика. Она гласит, что притяжения между двумя массами подчиняется законам Ньютона до определенной точки. При низких ускорениях (как в галактиках) оно становится сильнее, поэтому галактики не распадаются.
Это решили проверить впервые, создав симуляцию галактик во Вселенной модели MOND. Программа позволила смоделировать формирование звезд и галактик, начиная с газового облака спустя несколько сотен тысяч лет после Большого Взрыва. Результаты удивительны, потому что многое в модели напоминает то, что телескопы наблюдают в реальности. Можно было проследить за формированием дисковых галактик, вроде Млечного Пути, и т.д.
Но исследователи говорят, что их модель – всего лишь первый шаг в попытке доказать то, что мы можем обойтись и без существования темной материи, доказать которую пока также не удается. Нужно повторить расчеты и включить в модель существенные детали.
Источник: https://phys.org/news/2020-02-galaxy-formation-simulated-dark.html
Автор: Юлия Сабурова