Nüüd tasuks ilmselt panna ette oma skeptilised prillid: Itaalia matemaatik Carati tuletas mitu keerulist valemit, mis suudavad hämmastava sarnasusega teha järgi spiraalgalaktikate pöörlemiskõverate kuju ilma tumeainet arvestamata.
Andromeeda galaktika pöörlemiskõverad. Valge joon on väliste tähtede tegelik pöörlemiskiirus, punase joonega on toodud kiirused, mida võiks oodata galaktika nähtavast massist. Seega võime järeldada, et üle 80% galaktika massist moodustab tumeaine. Pilt: Queens Uni.
Hetkel on need galaktilised pöörlemiskõverad ainsaks tõendiks tumeaine olemasolust: pöörlevate galaktikate kaugemad tähed liiguvad tihti ümber galaktikaketta nii kiiresti, et need peaksid galaktikavahelisse ruumi lenduma – seda juhul, kui leidub mingi ,,nähtamatu” lisamass, mis neid gravitatsiooniliselt oma orbiidil hoiab, kirjutab Physorg.com.
Seda probleemi saab hinnata, kui vaadata meie Päikesesüsteemi planeetide liikumist. Merkuur tiirleb ümber Päikese orbitaalkiirusega 48 kilomeetrit sekundis, Neptuun teeb seda aga kiirusega 5 kilomeetrit sekundis. Päikesesüsteemis sõltub planeedi orbitaalne kiirus otseselt selle kaugusest suure massiga Päikeseni. Seega – hüpoteetiliselt – kui Päikese massi saaks kuidagi vähendada, siis liigutaks Neptuuni praegune orbitaalkiirus planeeti oma orbiidist kaugemale, lennutades selle potentsiaalselt galaktikatevahelisse ruumi, kui see muutus oleks piisav.
Linnutee galaktikat kirjeldav füüsika on Päikesesüsteemi omast erinev, sest selle mass on ühtlasemalt üle galaktikaketta jaotunud – mitte nagu meie Päikesesüsteemis, kus 99% massist on keskendunud süsteemi keskmesse.
Kui me aga eeldame sarnast suhet Linnutee kogumassi ja selle väliste tähtede orbitaalkiiruste vahel, siis tuleb tunnistada, et Linnutee nähtavad koostisosad annavad kokku vaid ligi 10-20% massist, mida oleks vaja, et selle väliste tähtede orbitaalkiirusi sisaldada. Seega võime järeldada, et ülejäänud galaktiline mass peab olema (nähtamatu) tumeaine.
Vasakul: spiraalgalaktika NGC 3198 pöörlemiskõver, mis näitab selle väliste tähtede tegelikke kiirusi(andmepunktid), ning kõver kiirustega, mida saab ennustada galaktikaketta tumeaine massi põhjal. Paremal: Carati teoreetiline kõver, mis on arvutatud kaugel asuva aine mõjust lähtudes, ning selle hämmastav kattuvus NGC 3198 väärtustega.
Üldistusena ei ole see idee aga väga loogiline. Gravitatsiooniliselt olulise massi asetamine tähtede orbiidist väljapoole võib muuta nende orbiidid laiemaks, kuid raske on näha, miks see peaks neile orbitaalkiirust lisama. Objekti viimine laiemale orbiidile peaks andma tulemuseks selle, et tähel kuluks galaktikale tiiru peale tegemiseks kauem aega, sest selle trajektoori pikkus oleks suurem. Mida me üldiselt spiraalgalaktikate puhul aga näeme, on see, et välised tähed teevad galaktikale tiiru peale peaaegu sama ajaga, mis kulub lähematel tähtedel.
Carati väljapakutu teeb huvitavaks see, et tema valemid annavad nelja tuntud galaktika puhul nende galaktilistele pöörlemiskõveratele väga sarnased kujud.
Hoides oma skeptilised prillid ees, tasuks välja tuua neli võimalust:
- Galaktikaid leidub nii palju, et pole raske leida nelja, mis nende kõveratega matemaatiliselt hästi kokku langevad,
- Valemid on tuletatud vaatlusandmetele põhinedes selleks, et pöörlemiskõverad kokku langeksid,
- Valemid lihtsalt ei tööta,
- Kuigi autori tõlgendus vajab veel diskuteerimist, siis valemid tõepoolest töötavad.
Antud matemaatika põhineb Einsteini väljateooria valemitel, mis on aga problemaatiline, sest need põhinevad omakorda kosmoloogilisel printsiibil, mis eeldab, et kaugel asuva aine mõju on ebaoluline või vähemasti tasakaalustub suures skaalas.
Nõutukstegev on aga see, et Carati teadusartikkel märgib ära ka kaks teist näidet, kus tema matemaatika sobitub selliste galaktikatega, mille väliste tähtede pöörlemiskiirused kahanevad. See saavutatakse siis, kui muudetakse valemi ühe komponendi märki. Seega on kaugel asuva aine mõjuks ühest küljest tekitada positiivset mõju, mis sisaldab tähtede kiiret pöörlemist, takistades nende äralendumist, ning teisalt tekitada negatiivset mõju, et aidata kaasa galaktika pöörlemiskõvera ebatavalise kahanemise tekkele.
Nagu öeldakse: ,,Kui miski paistab olevat liiga hea, et tõsi olla, siis pole see tõenäoliselt tõsi.” Kõik kommentaarid on teretulnud.
Teadusartikkel ,,Gravitational effects of the faraway matter on the rotation curves of spiral galaxies“
Leave a Reply