Уже не одно десятилетие космологи бьются над загадкой: куда пропадает 80% массы Вселенной? Ее назвали темной материей – невидимой, неуловимой, не реагирующей на свет, но отчаянно необходимой для объяснения того, почему галактики не разлетаются на части. Но что, если мы ищем то, чего нет, и весь сыр-бор разгорелся из-за… неточной формулы?
Физик Наман Кумар из Индийского технологического института выдвинул гипотезу, которая может перевернуть современную космологию. Он предполагает: эффекты, которые мы приписываем таинственной субстанции, на самом деле могут быть следствием того, что гравитация на межгалактических расстояниях работает не по Ньютону.
Почему мы вообще решили, что темная материя есть?
Все остановилось на скорости вращения галактик. Звезды на их окраинах носятся так быстро, что по всем классическим законам их должно давно разбросать по бескрайним просторам космоса. Видимой массы галактик для удержания этих «лихачей» просто недостаточно. Поэтому астрофизики и «добавили» невидимый каркас – гало из темной материи. Вторым весомым аргументом стало гравитационное линзирование: свет от далеких объектов искривляется сильнее, чем может объяснить обычное вещество.
Гравитация 2.0: эффект на дальних подступах
Кумар предлагает элегантное, но радикальное решение: не плодить сущности, а подкорректировать теорию гравитации. С помощью квантовой теории поля он рассматривает так называемый «инфракрасный режим», где на гигантских масштабах сила притяжения перестает подчиняться стандартному закону обратных квадратов (1/r²) и начинает вести себя как 1/r. Проще говоря, на дальних подступах к галактике гравитация «включает дополнительную тягу», что идеально объясняет скоростные режимы звезд на периферии без привлечения невидимой массы.
Ранняя Вселенная под вопросом
Главная слабость любой альтернативной теории – соответствие тому, что мы знаем о ранней Вселенной, реликтовом излучении и формировании крупномасштабных структур. Без темной материи объяснить эти процессы гораздо сложнее. Кумар утверждает, что в его модели поправки к гравитации копятся медленно и становятся заметны только на поздних стадиях эволюции, оставляя «детство» Вселенной в покое.
Проверка боем: что дальше?
Работа, опубликованная в Physics Letters B, – это лишь первый шаг. Теперь теорию ждет проверка реальными наблюдениями за скоплениями галактик и гравитационным линзированием. Сможет ли «исправленная» гравитация заменить темную материю во всех случаях или же останется красивой, но неполной гипотезой – покажут дальнейшие исследования.
