Плоские кривые вращения галактик объяснили принципом Маха
В новой научной работе, размещённой на сервере препринтов arXiv, предложена альтернативная интерпретация плоских кривых вращения галактик. Авторы считают, что этот феномен можно объяснить принципом Маха, не прибегая к тёмной материи или модифицированной ньютоновской динамике.
Плоские кривые вращения — давняя загадка астрофизики. Наблюдения показывают, что звёзды на окраинах дисковых галактик движутся быстрее, чем следует из закона тяготения Ньютона, если учитывать только видимое вещество. Обычно это объясняют наличием тёмной материи либо модификацией гравитации, например, в рамках MOND.
Авторы работы предлагают иной подход: характерное ускорение, на котором начинаются отклонения от ньютоновской динамики, может быть не новой фундаментальной константой, а проявлением глобальных масштабов Вселенной. Согласно их выкладкам, эта величина связана со скоростью света, радиусом наблюдаемой Вселенной и её массой.
Исследователи переписали барионное соотношение Талли — Фишера в космологическом виде. Из этой формулы следует, что переход к неньютоновскому режиму происходит, когда локальные ускорения становятся достаточно малыми, чтобы чувствовать глобальную космическую границу.
Модель предсказывает эволюцию параметров соотношения со временем, так как масса наблюдаемой Вселенной меняется. Авторы проверили предсказание по данным наблюдений далёких галактик на красных смещениях около 2 и 5. В результате предпочтительной оказалась модель с малым содержанием вещества и доминированием тёмной энергии, близкая к плоской вселенной де Ситтера.
Такая конфигурация согласуется с наблюдениями лучше, чем стандартные параметры MOND или модели с тёмной материей. По мнению авторов, это указывает на то, что плоские кривые вращения могут быть свидетельством в пользу принципа Маха — идеи, согласно которой инертные свойства тел определяются распределением материи во Вселенной.
Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и пока не прошла рецензирование. Тем не менее, она предлагает новый взгляд на проблему, которая остаётся одной из ключевых в современной космологии. Дальнейшие наблюдения, в том числе с помощью новых телескопов, могут помочь проверить эту гипотезу.
