Кабы не было тёмной материи…

Темная материя — таинственная невидимая субстанция,
оказывающая огромное влияние на эволюцию галактик во Вселенной. Несмотря на то, что загадочное «нечто» абсолютно не взаимодействует с электромагнитной энергией, без его помощи окружающий нас мир мог бы выглядеть совершенно иным образом.

Исследователям из Боннского университета впервые удалось смоделировать образование галактик во Вселенной без участия «темного» вещества. Для того, чтобы воспроизвести подобный процесс на компьютере, ученым пришлось несколько видоизменить привычные всем законы тяготения Ньютона, и, хотя галактики, созданные с помощью компьютерных вычислений, похожи на те, что мы видим сегодня, между реальными объектами и галактиками без темной материи имеется ряд некоторых отличий. Так чем же может помочь необычное исследование для современной космологии, все еще ломающей голову над природой темной материи?

Как образовалась темная материя?

Когда в результате Большого взрыва материя распространилась по Вселенной, ее интенсивность не была распределена в пространстве равномерно. Более крупные сгустки вещества притягивали к себе куски поменьше, в конечном итоге сформировав скопления газов, а затем и галактик. Важной частью этой истории мироздания является так называемая темная материя, которая может нести ответственность за первоначальное неравномерное распределение вещества. Подобное предположение также объясняет некоторые загадочные наблюдения, которые ученые приписывают полумистической субстанции. Так, например, звезды во вращающихся галактиках часто движутся с такой невероятной скоростью, что без участия некой «звездной замазки» их попросту бы выбросило прочь от своих звездных «собратьев». В таком случае, на роль космического «укротителя» может претендовать дополнительный источник гравитации, который нельзя увидеть в телескоп, — та самая загадочная темная материя.

Из-за того, что прямых доказательств существования темной материи все еще нет, исследователи из Института радиационной и ядерной физики им. Гельмгольца Боннского университета решили создать модель развития Вселенной без участия в этом процессе таинственного вещества, склеивающего галактики. Согласно их гипотезе, притяжение между двумя массивными объектами подчиняется законам Ньютона лишь до определенного момента. При небольших ускорениях, которые существуют в галактиках, общая сила гравитации значительно увеличивается, что и приводит к тому, что крупные звездные объекты не распадаются во время своего вращения.
Для того, чтобы проверить данную теорию, ученые использовали специальное программное обеспечение, позволяющее произвести моделирование образования звезд и галактик, начиная от первичного газового облака и заканчивая процессами, происходивших во Вселенной через несколько сотен тысяч лет после Большого Взрыва. Исследователи утверждают, что полученные ими результаты во многих аспектах удивительно близки к тому, что ученые наблюдают с помощью современных телескопов. В таком случае, быть может, темной материи нет вовсе?

Сторонники существования темной материи считают, что недавно опубликованные результаты исследования не во всех отношениях соответствуют действительности. Ученые уверены, что для того, чтобы полностью опровергуть прижившуюся в научном мире теорию о существовании некоего экзотического вещества, специалистам из Боннского университета может потребоваться повторить проведенные расчеты и включить в схему более сложные факторы, влияющие на гравитацию в крупных космических объектах. Если результаты новых исследований покажут аналогичное уже обнаруженному поведение, научный мир может ожидать большой переворот большинства современных представлений о космологии.