Дослідники з університетів Бонна і Страсбурга вперше симулювали формування галактик у всесвіті без темної матерії. Щоб відтворити цей процес на комп'ютері, вони змінили закони тяжіння Ньютона.
Галактики, які були створені в комп'ютерних обчисленнях, виявилися подібні до тих, які ми фактично бачимо сьогодні. На думку вчених, їхні припущення могли б розгадати багато загадок сучасної космології. Результати опубліковані в Астрофізичному журналі.
Сьогодні космологи припускають, що після Великого вибуху матерія не була розподілена повністю рівномірно. Більш щільні місця залучали більше речовини з навколишнього середовища через їх більш сильні гравітаційні сили. Протягом декількох мільярдів років ці скупчення газу зрештою утворили галактики, які ми бачимо сьогодні.
Важливим компонентом цієї теорії є так звана темна матерія. З одного боку, вона вважається відповідальною за початковий нерівномірний розподіл, який призвів до скупчення газових хмар. Це також пояснює деякі дивовижні спостереження.
Наприклад, зірки в галактиках часто рухаються так швидко, що їх повинно було викинути. Схоже, що в галактиках є додаткове джерело гравітації, яке запобігає цьому - свого роду «зоряний клей», який не можна побачити за допомогою телескопів: темна матерія.
Тим не менш, досі немає прямих доказів її існування. «Можливо, самі гравітаційні сили поводяться не так, як передбачалося раніше», - кажуть дослідники. Ця теорія має абревіатуру MOND (модифікована Ньютонівська Динаміка).
Згідно з теорією, тяжіння між двома масами підкоряється законам Ньютона тільки до певної точки. При дуже низьких прискореннях, як у випадку з галактиками, воно стає значно сильнішим. Тому галактики не розпадаються внаслідок їхньої швидкості обертання.
Вчені використовували програмне забезпечення для моделювання освіти зірок і галактик, починаючи з газової хмари через кілька сотень тисяч років після Великого вибуху.
«У багатьох відношеннях наші результати дивовижно близькі до того, що ми насправді спостерігаємо за допомогою телескопів», - пояснюють дослідники. Наприклад, розподіл і швидкість зірок у створених комп'ютером галактиках дотримуються тієї самої схеми, що можна побачити на нічному небі.
"Крім того, наше моделювання призвело в основному до утворення обертових дискових галактик, таких як Чумацький шлях, і майже всіх інших великих галактик, які ми знаємо. Моделювання темної матерії, з іншого боку, в основному створює галактики без окремих дисків матерії - невідповідність спостереженням, яке важко пояснити.
Розрахунки, засновані на існуванні темної матерії, також дуже чутливі до змін певних параметрів, таких як частота наднових і їх вплив на розподіл речовини в галактиках. Однак у моделюванні MOND ці фактори майже не грали ролі.
Однак опубліковані результати не в усіх відношеннях відповідають дійсності. «Наша симуляція - це тільки перший крок», - підкреслюють вчені. Наприклад, досі були зроблені тільки дуже прості припущення про початковий розподіл матерії і умови в молодому Всесвіті.
"Тепер ми повинні повторити розрахунки і включити більш складні впливові фактори. Тоді ми побачимо, чи дійсно теорія MOND пояснює реальність. "