Βαρύτητα – Σύμπαν: Η νέα θεωρία για τη βαρύτητα του Verlinde πέρασε το πρώτο έλεγχο (video)

Μια επιστημονική ομάδα υπό την ηγεσία της αστρονόμου Margot Brouwer από το Leiden Observatory, στην Ολλανδία, έλεγξε για πρώτη φορά τη νέα «θεωρία» του θεωρητικού φυσικού Erik Verlinde από το Πανεπιστήμιο του Amsterdam, μέσω του φαινομένου της βαρυτικής εστίασης. Η Brouwer και η ομάδα της μέτρησαν την κατανομή της βαρύτητας γύρω από περισσότερους από 33000 γαλαξίες, για να ελέγξουν την πρόβλεψη του Verlinde. Συμπέρανε ότι η θεωρία του Verlinde συμφωνεί πολύ καλά με τη μετρημένη βαρυτική κατανομή. Τα αποτελέσματα έγιναν δεκτά για δημοσίευση στο Βρετανικό περιοδικό Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Η βαρύτητα καμπυλώνει το χώρο, έτσι που το φως ταξιδεύοντας μέσω αυτού του χώρου κάμπτεται όπως μέσω ενός φακού. Οι γαλαξίες υποβάθρου, οι οποίοι βρίσκονται πολύ πίσω από ένα γαλαξία που βρίσκεται στο προσκήνιο (το φακό), φαίνονται έτσι ελαφρώς παραμορφωμένοι. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να μετρηθεί για να προσδιοριστεί η κατανομή της βαρύτητας γύρω από ένα γαλαξία που βρίσκεται στο προσκήνιο. Οι αστρονόμοι μέτρησαν, ωστόσο, ότι σε αποστάσεις πάνω από εκατό φορές την ακτίνα του γαλαξία, η δύναμη της βαρύτητας είναι περισσότερο ισχυρή από ότι προβλέπει η θεωρία του Einstein για τη βαρύτητα. Η υπάρχουσα θεωρία λειτουργεί μόνο όταν προστεθούν αθέατα σωμάτια, της αποκαλούμενης σκοτεινής ύλης.

Ο Verlinde ισχυρίζεται τώρα, ότι δεν εξηγεί μόνο τον μηχανισμό που βρίσκεται πίσω από βαρύτητα με την εναλλακτική θεωρία του, σε σχέση με τη θεωρία του Einstein, αλλά επίσης εξηγεί την προέλευση της μυστήριας επιπλέον βαρύτητας, την οποία οι αστρονόμοι αποδίδουν στη σκοτεινή ύλη. Η νέα θεωρία του Verlinde προβλέπει πόση πρέπει να είναι η βαρύτητα, βασιζόμενη μόνο στη μάζα της ορατής ύλης.

Η Brouwer υπολόγισε την πρόβλεψη του Verlinde για τη βαρύτητα 33613 γαλαξιών, βασιζόμενη μόνο στην ορατή μάζα τους. Συνέκρινε αυτή την πρόβλεψη με την κατανομή της βαρύτητας που μετρήθηκε με την βαρυτική εστίαση, για να ελέγξει τη θεωρία του Verlinde. Το συμπέρασμά της είναι ότι η πρόβλεψή του συμφωνεί καλά με την παρατηρούμενη βαρυτική κατανομή, όμως επεσήμανε ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει την επιπλέον βαρυτική δύναμη. Ωστόσο, η μάζα της σκοτεινής ύλης είναι μια ανεξάρτητη παράμετρος, η οποία θα έπρεπε να είναι προσαρμοσμένη στην παρατήρηση. Η θεωρία του Verlinde παρέχει μια άμεση πρόβλεψη, χωρίς ανεξάρτητες παραμέτρους.

Στο video παρέχονται και μερικά επιπλέον στοιχεία της έρευνας:

Η νέα θεωρία προς το παρόν είναι εφαρμόσιμη μόνο σε απομονωμένα, σφαιρικά και στατικά συστήματα, ενώ το σύμπαν είναι δυναμικό και σύνθετο. Πολλές παρατηρήσεις δεν μπορούν ακόμη να εξηγηθούν με τη νέα θεωρία, έτσι η σκοτεινή ύλη είναι ακόμη στο παιχνίδι. «Το ερώτημα, τώρα, είναι πώς αναπτύσσεται η θεωρία και πώς μπορεί ελεγχθεί περαιτέρω. Όμως το αποτέλεσμα του πρώτου ελέγχου δείχνει απόλυτα ενδιαφέρον», λέει η Brouwer.

Πηγή: Netherlands Research School for Astronomy

Περισσότερα στη δημοσίευση: First test of Verlinde’s theory of Emergent Gravity using Weak Gravitational Lensing measurements.