Tien sterrenstelsels in de buurt van onszelf gedragen zich helemaal niet zoals voorspeld door het dominante fysische model, en daarom hebben sommige wetenschappers het over de noodzaak om het te wijzigen.
Onderzoekers van de Universiteit van St. Andrews (Schotland, VK) zijn tot de conclusie gekomen dat de parameters van een tiental nabije sterrenstelsels in tegenspraak lijken te zijn met moderne concepten van zwaartekracht en donkere materie. Volgens hen kan het probleem worden opgelost door een beroep te doen op gemodificeerde Newtoniaanse dynamica, een alternatieve theorie van de zwaartekracht, die een verandering in de zwaartekrachtwet van Newton voorstelt. Hierdoor verklaart het de rotatie van sterrenstelsels zonder donkere materie aan te trekken. Een gerelateerd artikel werd gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Het gedrag van nabije sterrenstelsels is vanuit het oogpunt van donkere materie onverklaarbaar, dus een groep astronomen stelt voor om de zwaartekrachttheorie te wijzigen.
Wetenschappers hebben gegevens verzameld over de snelheid en bewegingsrichting van 30 nabije sterrenstelsels. De meeste zijn kleine satellietstelsels van twee grote: de onze (de Melkweg) en de Andromedanevel (nog groter, 2,5 miljoen lichtjaar van ons verwijderd). Het bleek dat de banen van ongeveer een dozijn dwergstelsels op een heel vreemde manier op een rij staan. Ze leken allemaal te zijn ontwricht door een slinger: in het verleden vielen hun banen uit banen dichtbij twee grote gaststelsels.
In principe is zo'n scenario niet moeilijk te berekenen: als de Melkweg en de Andromedanevel ongeveer 6-7 miljard jaar geleden dicht bij elkaar passeerden, vertraagden ze wederzijds hun rotatie. In dit geval werd een deel van de dwerg-satellietstelsels uit hun banen gescheurd, omdat het centrale deel van de slinger een steen van de bodem van een slinger scheurt wanneer deze wordt gegooid en vertraagd.
Het probleem met deze verklaring is dat, volgens het dominante fysische model, sterrenstelsels worden ondergedompeld in een wolk van onzichtbare koude donkere materie die het grootste deel van hun massa vormt. Als de Melkweg en Andromeda zo dichtbij waren en de rotatie van elkaar vertraagden, dan hadden ze 6-7 miljard jaar geleden moeten versmelten. In de praktijk is dit niet zichtbaar: volgens berekeningen zullen ze pas na een paar miljard jaar samensmelten.
De auteurs suggereren een uitweg uit dit probleem. Naar hun mening is het hiervoor noodzakelijk om gemodificeerde Newtoniaanse dynamica (MOND) te gebruiken. Volgens de MOND-hypothese bestaat donkere materie niet, en de waargenomen eigenaardigheden in de rotatie van sterren rond de centra van hun sterrenstelsels worden verklaard door een eenvoudige wijziging van de Newtoniaanse zwaartekracht. Dan is de massa van beide genoemde grote sterrenstelsels kleiner dan nu wordt beschouwd. Bijgevolg had hun convergentie met een matige vertraging van de rotatie niet tot een fusie mogen leiden.
Opgemerkt moet worden dat er naast MOND nog andere hypothesen zijn die het gedrag van sterrenstelsels zonder donkere materie verklaren. Momenteel wordt een artikel van Nikolai Gorkavy voorbereid voor publicatie in een peer-reviewed tijdschrift, waarin relikwie-gravitatiegolven voor deze doeleinden worden gebruikt.
Promotie video:
