Суперкомпьютерного моделирования галактик показали, что теория относительности Эйнштейна не может быть единственный способ объяснить, как работает гравитация или как формируются галактики.
Физики из Университета Дарема, Великобритания, имитации космоса, используя альтернативную модель для тяжести — Ф(Р)-гравитации, так называемая теория хамелеона.
Полученные изображения, получаемые с помощью моделирования показывают, что галактики, как наш Млечный Путь по-прежнему может форма во Вселенной даже с другими законами гравитации.
Полученные результаты свидетельствуют о жизнеспособности теории хамелеон — так называется, потому что его поведение меняется в зависимости от окружающей среды-как альтернативы Общей Теории Относительности при объяснении формирования структур во Вселенной.
Результаты исследования также могут способствовать дальнейшему пониманию темной энергии-загадочной субстанции, которая ускоряет скорость расширения Вселенной.
Результаты исследования были опубликованы в природе Астрономия.
Общая теория относительности была разработана Альбертом Эйнштейном в начале 1900-х годов, чтобы объяснить гравитационным воздействием крупных объектов в космосе, например, чтобы объяснить орбиты Меркурия в Солнечной системе.
Она является основой современной космологии, но и играет важную роль в повседневной жизни, например при расчете позиции GPS в смартфонах.
Ученым уже известно из теоретических расчетов, что теория хамелеон может воспроизвести успех общей теории относительности в Солнечной системе.
Команда Дарем показали, что эта теория позволяет реалистично галактик, как наш Млечный Путь в форме и можно выделить из общей теории относительности на очень больших космологических масштабах.
Исследования со-ведущий автор исследования доктор Кристиан Арнольд, в институт Университет Дарема вычислительной космологии, сказал: «теория Хамелеон позволяет законы гравитации, чтобы быть изменен, чтобы протестировать эффект изменения гравитации на формирование галактики.
«На основе нашего моделирования мы показали впервые, что даже если вы измените гравитацию, это не помешало бы галактик диска со спиральными рукавами из формируя.
«Наше исследование, безусловно, не означает, что общая теория относительности неверна, но он показывает, что он не должен быть единственным способом объяснить роль гравитации в эволюции Вселенной.»
Исследователи изучали взаимодействие гравитации в теории Хамелеон и сверхмассивные черные дыры, которые сидят в центре галактик.
Черные дыры играют ключевую роль в формировании галактики, потому что тепло и материал их извлечения при глотании окружающую материю можно сжечь газа, необходимого для формирования звезд, эффективно останавливая звездообразование.
Количество тепла, изрыгали черные дыры изменяется путем изменения силы тяжести, влияя на то, как формируются галактики.
Однако новое моделирование показало, что даже с учетом изменения в гравитации, вызванные применением теории Хамелеон, галактики, были еще удастся сформировать.
Общая теория относительности также имеет последствия для понимания ускорения расширения Вселенной.
Ученые считают, что это расширение обеспечивается за счет темной энергии и исследователи Дареме говорят, что их результаты могли бы стать маленьким шагом на пути к разъяснению свойств этого вещества.
Исследования со-ведущий автор профессор Baojiu ли из Даремского университета, Института вычислительной космологии, сказал: «в общей теории относительности, ученые объясняют ускоренное расширение Вселенной за счет введения таинственные формы материи, называемой темной энергией, и это простейшая форма, которая может быть космологической постоянной, чья плотность является постоянной в пространстве и времени.
«Тем не менее, альтернативы для космологической постоянной, которая объясняет ускоренное расширение, изменив закон всемирного тяготения, как ф(Р) тяжести, также широко рассматривается учитывая, как мало известно о темной энергии.»
Исследователи Даремского ожидать, что их результаты могут быть проверены с помощью наблюдений на квадратный километр массив (СКА) телескоп, базирующийся в Австралии и Южной Африке, который должен начаться наблюдений в 2020 году.
СКА станет крупнейшим радиотелескопом в мире и намерен оспорить теорию относительности Эйнштейна, смотреть на то, как первые звезды и галактики образовались после Большого Взрыва, и помочь ученым понять природу и темной энергии.
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!