Теория Хамелеона - Альтернативная модель для гравитации
Теория общей теории относительности Эйнштейна может быть не единственным правильным объяснением роли гравитации в формировании и эволюции Вселенной. Моделирование на суперкомпьютере показывает, что галактики все еще могут образовываться во Вселенной в соответствии с другими законами гравитации, описанными в теории хамелеонов.
В начале 20-го века Альберт Эйнштейн разработал теорию общей теории относительности, чтобы объяснить закон гравитации и его связь с другими силами природы. Это относится к области астрономии, связанной с исследованиями образования, эволюции и будущего Вселенной.
Общая теория относительности является не только основой современной космологии, но и играет важную роль в нашей повседневной жизни. Например, он используется для расчета GPS-позиций в сотовых телефонах.
Недавно исследователи из Университета Дарема, Великобритания, использовали альтернативную модель гравитации - теория хамелеонов - для моделирования космоса. Моделирование показало, что галактики, подобные Млечному Пути, все еще могут образовываться во Вселенной по разным законам гравитации.
Физики уже знают, что Теория Хамелеона может использоваться, чтобы описать нашу солнечную систему. Теоретические расчеты выполняют строгие ограничения и воссоздают успех общей теории относительности Эйнштейна в Солнечной системе.
Исследовательская группа показала, что модель соответствует реалистичным галактикам и ее можно отличить от теории Эйнштейна в огромных космологических масштабах. Другими словами, теория хамелеона может быть использована в качестве альтернативы общей теории относительности для объяснения формирования различных структур во Вселенной.
Согласно новому моделированию, дисковые галактики все еще могли бы сформироваться в различных законах гравитации. Конечно, Общая теория относительности не является неточной, но это не единственное правильное объяснение роли гравитации в формировании и развитии Вселенной.
Исследовательская группа проанализировала взаимодействие между гравитационными силами [описанными в теории хамелеона] и сверхмассивными черными дырами, которые находятся в ядре больших галактик. Тепло, выбрасываемое этими черными дырами, зависит от изменяющейся силы тяжести, которая влияет на образование галактик.
Дисковые галактики все еще могли образовываться в космологических гидродинамических симуляциях, даже после учета изменений в силах гравитации, вызванных применением новой теории.
В Общей теории относительности расширение вселенной объясняется введением неизвестной формы энергии, известной как темная энергия. Он рассматривается как космологическая постоянная, представляющая постоянную плотность энергии, равномерно заполняющую пространство-время.
Альтернативы космологической постоянной - настройка гравитационных законов в соответствии с теорией хамелеона - также были широко рассмотрены, учитывая тот факт, что слишком мало известно о темной энергии.
Что дальше?
Исследование может помочь ученым понять больше о темной энергии, которая в настоящее время считается причиной ускорения расширяющейся вселенной.
Команда считает, что их теория может быть проверена с помощью усовершенствованного радиотелескопа - квадратно-километровой матрицы - который планируется построить к концу 2030 года. Он будет работать в диапазоне частот и будет в 50 раз более чувствительным, чем существующие наземные радио инструменты.
Телескоп сможет обследовать небо более чем в 10000 раз быстрее, чем раньше. Это бросит вызов общей теории относительности, помогая ученым понять таинственную энергию во вселенной.