Как рождаются галактики: Теория Хамелеона
Теория общей теории относительности Эйнштейна в настоящее время считается одной из самых достоверных систем, объясняющих устройство Вселенной. Но это не единственная модель, с помощью которой человечество пытается понять принцип гравитации и образования галактик — и новое исследование демонстрирует совершенно другой подход к данному вопросу.
С помощью мощных суперкомпьютеров физики создали симуляцию эволюции космоса, основываясь на альтернативе общей теории относительности, так называемой «f(R)-гравитации», также известной как Теория Хамелеона. В результате симуляции в самом деле получились дисковые галактики со спиральными рукавами, напоминающие Млечный Путь. Это доказывает, что даже если бы наш взгляд на законы мироздания несколько отличался от современных научных теорий, привычные нам галактики все равно смогли бы сформироваться.
«Теория Хамелеона позволяет изменять законы гравитации, чтобы мы могли проверить ее влияние на процесс формирования галактик. Благодаря нашим моделям стало ясно, что даже если гравитация изменится, это не помешает появлению галактик со спиральными рукавами», поясняет физик Кристиан Арнольд из Даремского университета.
Свое название новая теория получила потому, что ее свойства меняются в зависимости от окружающей среды. В дополнение к четырем фундаментальным силам она также включает в себя гипотетическую «пятую силу». Что это – науке до сих пор не известно. Как и темная материя, о которой в последнее время говорят все чаще, «пятая сила» представляет собой общий термин, которым условно объясняют большинство аномалий и явлений, не вписывающихся в современные теории. Но, хоть это и условность, у всех аномалий есть параметры – их-то ученые и использовали в своей теории.
Раньше исследователи уже доказали, что Теория Хамелеона так же хорошо подходит для моделирования космических объектов, как и теория относительности. Однако новое исследование сосредотачивает свое внимание на сверхмассивных черных дырах, которые чаще всего встречаются в центрах галактики. Они-то и являются ключом к росту спиралей, так как могут попросту «сдуть» весь газ, из которого образуются звезды
Арнольд особо отмечает, что новое исследование вовсе не является доказательством неправоты теории Эйнштейна. Однако оно демонстрирует, что для объяснения роли гравитации во Вселенной одной-единственной модели может быть попросту недостаточно. Возможно, в будущем астрономам поможет Square Kilometer Array, новый сверхмощный радиотелескоп, который должен быть запущен в следующем году.