Du vill antagligen ta på dig dina skeptiska skyddsglasögon och ställa in dem på maximalt för den här. En italiensk matematiker har kommit med några komplexa formler som med anmärkningsvärd likhet kan efterlikna spiralkalaxernas rotationskurvor utan behov av mörk materia.
För närvarande representerar dessa galaktiska rotationskurvor viktiga bevis för förekomsten av mörk materia - eftersom de yttre stjärnorna i snurrande galaxer ofta rör sig runt en galaktisk skiva så snabbt att de ska flyga in i intergalaktiskt rymd - såvida det inte finns en ytterligare 'osynlig' massa närvarande i galaxen för att gravitativt hålla dem i sina banor.
Frågan kan uppskattas genom att beakta planeten i Keplerian i vårt solsystem. Kvicksilver kretsar runt solen med en orbitalhastighet på 48 kilometer per sekund - medan Neptune kretsar runt solen med en orbitalhastighet på 5 kilometer per sekund. I solsystemet är en planets närhet till solens betydande massa en funktion av dess omloppshastighet. Så, hypotetiskt, om solens massa på något sätt minskades, skulle Neptuns befintliga orbitalhastighet flytta den utåt från sin nuvarande bana - potentiellt slänga den bort i det interstellära utrymmet om förändringen var tillräckligt betydande.
Vintergalaxens fysik skiljer sig från solsystemet, eftersom dess massa fördelas jämnare över den galaktiska skivan, snarare än att 99% av dess massa koncentreras centralt - som det är i solsystemet.
Likväl, som denna tidigare artikel i Space Magazine förklarar, måste vi erkänna att de synliga föremålen inom Vintergatan endast har 10-20% om vi antar ett liknande förhållande mellan mjölkvägens kumulativa massa och hastigheten för dess yttre stjärnor. av massan som krävs för att innehålla orbitalhastigheten för stjärnor i dess yttre skiva. Så vi drar slutsatsen att resten av den galaktiska massan måste vara mörk (osynlig) materia.
Detta är den samtida konsensusbilden över hur galaxer fungerar - och en nyckelkomponent i den nuvarande standardmodellen för universumets kosmologi. Men Carati har kommit med en till synes otrolig idé att spiralkalaxernas rotationskurvor skulle kunna förklaras av gravitationens inflytande från fjärran materia, utan att behöva överklaga mörkret alls.
Konceptuellt är idén lite vettig. Att placera gravitationsmässigt betydande massa utanför stjärnbana kan dra dem ut till bredare bana, men det är svårt att se varför detta skulle öka deras omloppshastighet. Att dra ett föremål i en bredare bana bör resultera i att det tar längre tid att kretsa runt galaxen eftersom det kommer att ha mer omkrets att täcka. Det vi i allmänhet ser i spiralgalaxier är att de yttre stjärnorna kretsar kring galaxen inom mycket samma tidsperiod som mer inre stjärnor.
Men även om den föreslagna mekanismen verkar lite osannolik, är det som är anmärkningsvärt med Caratis påstående att matematiken uppenbarligen levererar galaktiska rotationskurvor som passar nära de observerade värdena för minst fyra kända galaxer. Faktum är att matematiken har en extremt nära passform.
Med skeptiska skyddsglasögon på plats kan följande slutsatser dras av detta konstaterande:
• Det finns så många galaxer där ute att det inte är svårt att hitta fyra galaxer som passar matten;
• Matematiken har monterats på nytt för att matcha redan observerade data;
• Matte fungerar bara inte; eller
• Medan författarens tolkning av uppgifterna kan diskuteras, fungerar matematiken verkligen.
Matematiken bygger på principer som fastställts i Einstein-fältekvationerna, vilket är problematiskt eftersom fältekvationerna bygger på den kosmologiska principen, som antar att effekten av fjärran materia är försumbar - eller åtminstone att den utvecklas i stor skala.
Förstådd konstaterar Caratis papper också två ytterligare exempel där matematiken också kan passa galaxer med sjunkande rotationshastigheter i sina yttre stjärnor. Detta uppnås genom att byta tecken på en av formelkomponenterna (som kan vara + eller -). Å ena sidan är effekten av fjärran materia att inducera ett positivt tryck som innehåller den snabba rotationen av stjärnor, vilket förhindrar dem att flyga av - och å andra sidan kan det inducera ett negativt tryck för att uppmuntra till ett atypiskt förfall i en galaxens rotationskurva.
Som något att säga, om något verkar för bra för att vara sant - är det förmodligen inte sant. Alla kommentarer välkomna.
Vidare läsning:
Carati Gravitationseffekter av det avlägsna ämnet på spiralkalaxernas rotationskurvor.
