logo

Monday, 19 December 2016 08:02

ТЕОРІЯ ЕРІКА ВЕРЛІНДЕ: ТЕМНА МАТЕРІЯ — ПРИЧИНА ҐРАВІТАЦІЙНИХ ЛІНЗ

Доктор Немо, Radio Lemberg, 19.12.2016  

 

Група науковців під керівництвом Марго Брауер (Margot Brouwer) з Лейденської обсерваторії, Нідерланди, вперше протестувала нову теорію, запропоновану фізиком-теоретиком Еріком Верлінде (Erik Verlinde) з Амстердамського університету, використовуючи для цього лінзуючий ефект, характерний для гравітації.  

 

Брауер та її команда виміряли розподіл гравітаційних сил навколо більш ніж 33000 галактик, щоб перевірити передбачення Верлінде. В результаті науковець прийшла до висновку, що теорія Верлінде добре узгоджується з отриманими її групою результатами. Гравітація галактик спотворює простір, тому світло, що йде від об’єктів, які знаходяться далеко позаду них, зазнає спотворення, подібно до того як це відбувається в лінзі.

 

Цей ефект можна використати для виміру розподілу гравітації навколо галактики-лінзи. Однак дані, отримані астрономами до теперішнього часу, вказують на те, що на відстанях від галактики-лінзи, що становлять близько однієї сотні радіусів галактики, величина сили гравітації виявляється набагато вищою, ніж у відповідності з теорією гравітації Айнштайна. Для пояснення цієї невідповідності сучасна теорія пропонує введення додаткової сутності – темної матерії, частки якої не беруть участь ні в одному з відомих видів взаємодії, крім гравітаційної.

 

 

Згідно із заявою Верлінде, його нова теорія дозволяє пояснити цю «додаткову» гравітацію, виходячи лише з вимірювань маси видимої матерії, без залучення уявлень про таємничу невидиму субстанцію. Брауер провела розрахунки розподілу гравітації для 33613 галактик на основі теорії Верлінде, грунтуючись лише на масах видимої матерії, що знаходиться в них. Вона порівняла отримані прогнози з розподілом гравітації, виміряних за допомогою спостережень ефекту гравітаційного лінзування, і встановила, що прогнози Верлінде добре узгоджуються з результатами спостережень. Однак гіпотеза темної матерії також здатна пояснити ці результати, відзначає Брауер. Наразі теорія Верлінде перебуває в зародковому стані і не може пояснити багато результатів спостережень, що добре описуються з залученням уявлень про темну матерію, однак результат цього першого тесту виглядає надихаючим, підводить підсумок Брауер.

 

Як правило, гравітаційні лінзи, що здатні значно викривити зображення фонового об'єкта, мають досить великі маси: галактики і скупчення галактик, чорні діри. Компактніші об'єкти, наприклад, зорі, теж відхиляють промені світла, однак на настільки малі кути, що зафіксувати лінзування практично неможливо. У цьому випадку можна лише помітити короткочасне збільшення яскравості (об'єкта + лінзи) в той момент, коли лінза пройде між Землею й фоновим об'єктом. Якщо об'єкт-лінза яскравий, то помітити таку зміну нереально. Якщо ж компактний об'єкт-лінза випромінює мало або не видний зовсім, то такий короткочасний спалах цілком може спостерігатися. Події такого типу називаються мікролінзуванням. Інтерес тут пов'язаний не із самим процесом лінзування, а з тим, що він дозволяє виявити масивні й невидимі ніяким іншим способом компактні тіла.

Модель гравітаційної лінзи (чорна діра проходить повз галактику).

 

Ще одним напрямком досліджень мікролінзування стала ідея використання каустик для отримання інформації як про самий об'єкт-лінзу, так і про те джерело, чиє світло вона фокусує. Переважна більшість подій мікролінзування цілком описується припущенням про сферичну симетрію обох об'єктів. Однак в 2—3 % усіх випадків спостерігається складна крива яскравості, з додатковими короткими піками, яка свідчить про формування каустик у лінзованих зображеннях. Така ситуація може мати місце, якщо лінза має неправильну форму, наприклад, якщо лінза складається із двох або більше темних масивних тіл. Спостереження таких подій безумовно цікаво для вивчення природи темних компактних об'єктів. Прикладом успішного визначення параметрів подвійної лінзи за допомогою вивчення каустик може служити випадок мікролінзування OGLE-2002-BLG-069. Крім того, є пропозиції по використанню каустичного мікролінзування для з'ясування геометричної форми джерела, або для вивчення профілю яскравості протяжного фонового об'єкта, і зокрема для вивчення атмосфер зір-гігантів.

 

Темна матерія може бути інакше розподілена у Всесвіті, ніж вважалося. А у Львові є така ж група науковців, що активно працює в цьому напрямку. На чолі з професором Богданом Новосядлим.

 

Novosjadly 

Схоже в даній категорії: « PREVIOUS Статті NEXT »

100 LATEST ARTICLES

AUTHORS & RESOURCES

Archive of articles