Ученые Университета Кейс Вестерн Резерв в США обнаружили, что кривые вращения галактик остаются плоскими на протяжении миллионов световых лет. Ранее предполагалось, что кривые вращения должны уменьшаться с расстоянием от галактического центра. Подробности об открытии, бросающем вызов существованию темной материи, опубликованы на сервере препринтов arXiv.
Кривая вращения — это функция, которая описывает зависимость орбитальных скоростей звезд от расстояния до центра галактики. Поскольку скорость звезд не убывает с расстоянием так, как это предсказывается на основе видимой звездной массы, предполагается, что в галактиках присутствует дополнительная масса, связанная с темной материей. Однако даже гало темной материи, окружающей галактику, не может объяснить результаты новых наблюдений.
Исследователи использовали метод гравитационного линзирования, который заключается в изучении того, как масса искривляет путь света от удаленного источника в результате деформации. Оказалось, что влияние невидимой массы, которая отождествляется с темной материей, простирается далеко за пределы галактик. Это открытие ставит под сомнение существование темной материи в привычном понимании и указывает на необходимость фундаментального пересмотра современной теории гравитации.
Авторы объясняют результат тем, что, либо гало темной материи намного больше, чем ожидалось, либо необходимо рассматривать альтернативные теории, такие как модифицированная теория гравитации MOND.
Теория модифицированной ньютоновской динамики MOND, также известная как динамика Милгрома, была предложена израильским физиком Мордехаем Милгромом в 1983 году и отвергала связь между скоростью звезд вокруг центра галактики и их удалением от него, что позволяло обойтись без привлечения темной материи.