Tweeter button Facebook button Youtube button

Стэйси МакГаф, Федерико Лелли и профессор Шомберт убирают темную материю из галактик

25/09/2016
By
Кривая скоростей в галактике

Кривая скоростей в галактике

Команда во главе с исследователями из Университета Кейс Вестерн Резерв (Case Western Reserve University) обнаружили новые существенные отношения в спиральных и неправильных галактиках: ускорение наблюдается в кривых вращения и хорошо согласуется с гравитационным ускорением, ожидаемым только от видимой массы.

В спиральных галактиках, таких как NGC 6946 на картинке, исследователи обнаружили отношение "один к одному" между распределением звезд и газа и ускорением, вызванным воздействием гравитации.

 Результат относится к 153 спиральным и неправильным галактикам, задействованных в исследовании, начиная от гигантских до карликовых, с массивными центральными балджами или без них. Это также согласуется среди галактик, состоящих в основном из звезд или в основном из газа.

Галактика NGC 6946 "Фейерверк"

Галактика NGC 6946 "Фейерверк"

В статье, принятой к публикации в журнале Physical Review Letters и размещенной на сайте препринтов arxiv, Стэйси МакГаф (Stacy McGaugh), соавтор Федерико Лелли (Federico Lelli) и Джеймс М. Шомберт (James M. Schombert), профессор астрономии Университета штата Орегон, утверждают, что отношения, которые они нашли равносильны новому естественному закону.

- Кривые вращения Галактики традиционно были объяснены с помощью специальной гипотезы: что галактики окружены ТМ", - сказал Дэвид Мерритт(David Merritt), профессор физики и астрономии Рочестерского технологического института, который не принимал участия в исследовании. - Отношение обнаруженные МакГаф и др. является серьезным, и, возможно, фатальным, для гипотезы ТМ, так как это показывает, что кривые вращения точно определяются распределением только обычной материи. Ничто в стандартной космологической модели не предсказывает этого, и почти невозможно представить, как эта модель может быть изменена, чтобы объяснить это, не полностью отказавшись от гипотезы ТМ.

МакГаф и Шомберт работали над этим исследованием в течение десяти лет и с Лелли в течении последних трех лет. Изображения ближней инфракрасной области спектра, собранных космическим телескопом NASA Спитцер (Spitzer) в течение последних пяти лет позволили им установить связь, и она сохраняется для всех 153 галактик.

Ключ решения заключается в том, что метод определения массы по спектру в ближнем инфракрасном диапазоне света, излучаемого звездами, является гораздо более надежным, чем оптический.

Исследователи нанесли радиальные ускорения, наблюдаемые в кривых вращения, опубликованных множеством астрономов в течение последних 30 лет и сравнили с ускорениями предсказанными из наблюдаемого распределения обычного вещества. Два измерения показали одно, чрезвычайно точное совпадение, даже тогда, когда темная материя должна доминировать над гравитацией обычной материи.

- Это как третий закон Кеплера для Солнечной системы: если измерить расстояние каждой планеты от солнца, вы получаете орбитальный период, или наоборот", - сказал Мерритт. - Здесь у нас есть что-то подобное для галактик, причем около 3000 точек данных.

Он назвал работу МакГаф и коллаборации значительным шагом вперед, уменьшая неопределенность в массе обычной материи путем использования инфракрасных наблюдений.

- Результатом является масштабное соотношение в данных без каких-либо регулируемых параметров. На протяжении всей истории физики, необъяснимые закономерности в данных часто указывали путь к новым открытиям.

Источник AstroNews.space

Tags: , , ,

17 Responses to Стэйси МакГаф, Федерико Лелли и профессор Шомберт убирают темную материю из галактик

  1. Михаил on 26/09/2016 at 04:38

    3D-карты распределения ТМ, которые ученые так скрупулезно составляли последние годы-В ТОПКУ? Весело у них там! :-)

    • admin
      admin on 26/09/2016 at 17:31

      Ага. А вот мнение специалиста:
      "Они установили простую эмпирическую формулу с одним свободным параметром, которая связывает ускорения, рассчитанные по Ньютону с наблюдаемыми ускорениями в галактике. Надо читать исходный препринт. Если они правы, то их результаты фактически ставят крест на гипотезе ТМ, а заодно и ставят крест на закон Ньютона, и на ОТО соответственно".

      • lav on 28/09/2016 at 18:25

        Господа, понятно что хотел сказать специалист, но может уж такими кирпичами сразу не стоит кидаться? Может все же не ставит крест, а позволяет рассмотреть все перечисленное как частные случаи более общей теории? Интересно конечно, как эти данные, например, в контексте MOND? С ней согласуется или нет. А вообще это только одна статья, в таких исследованиях потом могут и ошибки всплыть и смысл на самом деле не до конца ясен - текущие ускорения соответствуют, не значит что всегда соответствовали, а проблема ТМ, помнится была связана не с текущим ускорением а со скоростью вращения внешних частей галактик вообще(могу ошибаться, себя к специалистам не причисляю)

      • Александр on 07/10/2016 at 21:08

        Пожалуйста, дайте ссылку, откуда взята цитата специалиста.

        • admin
          admin on 07/10/2016 at 21:11
          • Александр Н-ч on 10/10/2016 at 18:52

            В статье https://arxiv.org/abs/1609.05917 нет текста, который бы точно соответствовал приведённой цитате. В частности, нет выражений, "free parameter", "calculated on Newton", "Newton's law", и даже слов "free", "Newton", и даже буквосочетаний "calc", "Newt". Наверно, это вольный перевод, отражающий революционные ожидания переводчика. Если я не прав, пожалуйста, приведите исходный текст цитаты на английском.
            По поводу интерпретации полученного отношения авторы буквально пишут следующее.
            "Possible interpretations for the radial acceleration relation fall into three broad categories.
            1. It represents the end product of galaxy formation.
            2. It represents new dark sector physics that leads to the observed coupling.
            3. It is the result of new dynamical laws rather than dark matter.
            None of these options are entirely satisfactory. ......."
            Перевод.
            "Возможные интерпретации для отношения радиальных ускорений попадают в три широких категории.
            1. Это представляет конечный продукт формирования галактики.
            2. Это представляет новый "тёмный сектор" физики, который приводит к наблюдаемой связи.
            3. Это - результат новых динамических законов, а не тёмной материи.
            Ни один из этих вариантов не является полностью удовлетворительным.
            1. В стандартной космологической парадигме галактики формируются в пределах гало тёмной материи. Моделирования этого процесса естественно не приводят к реалистическим галактикам [44, 46]. Сложные вспомогательные эффекты ("обратная связь") должны быть введены, чтобы реконструировать моделируемые галактики во что-то более похожее наблюдениям. Могут ли такие процессы удовлетворительно объяснить отношение радиальных ускорений и его маленький разброс остается продемонстрировать [47, 48].
            2. Другая возможность - новый "тёмный сектор" физики. Тёмная материя должна реагировать на распределение барионов (или наоборот) так, чтобы дать наблюдаемое отношение. Достижение этого не тривиально, но наблюдаемая феноменология могла бы появиться, если тёмная материя ведёт себя как жидкость [49, 50] или подвергается гравитационной поляризации [51].
            3. В-третьих, взаимно-однозначное соответствие между ускорением от барионов и общим ускорением предполагает, что барионы - источник гравитационного потенциала. В этом случае можно было бы изменить законы динамики, а не привлекать тёмную материю. Действительно, наши результаты ожидались более чем три десятилетия назад MOND [52]. Является ли это ситуацией, в которой было бы необходимо изобрести MOND, если бы это уже не существовало, достойно рассмотрения.
            Независимо от его теоретической основы отношение радиальных ускорений существует как эмпирическое отношение."

            Как видим, в пп 1 и 2 авторы предполагают, что их результаты связаны с существованием тёмной материи, но остаётся объяснить установленную ими довольно жёсткую связь барионной и тёмной материи. И только п. 3 предполагает MOND, и, следовательно, как Вы пишите "ставят крест ... на ОТО". Про "крест на ньютоновской динамике" такого вообще сказать нельзя, поскольку MOND по определению лишь "модификация ньютоновской динамики", к тому же небольшая и не принципиальная.

            Заметьте, что все три варианта интерпретации полученного результата, предполагаемые авторами, лежат в русле "main stream" современной космологии и физики - стандартная космология, давно ожидаемый "тёмный сектор" физики, и MOND, развиваемая уже более 30 лет.

  2. admin
    admin on 10/10/2016 at 18:54

    Александр Н, большое Вам спасибо за тщательный разбор исходной статьи.

  3. Александр Ныч on 07/11/2016 at 20:06

    И Вам, Виктор, большое спасибо за полезный сайт. Я регулярно смотрю его и нахожу
    в нём интересные статьи с возможностью найти первоисточник, это важно. Было бы
    хорошо, если бы можно было знать количество просмотров статей - это интересно и
    читателям и авторам.

    В обсуждаемой статье https://arxiv.org/abs/1609.05917
    хотел бы ещё обратить внимание на нижние три рисунка на Fig. 2, где и сами
    авторы в подписи к рисунку отмечают парадокс - "Note that higher accelerations
    occur at smaller radii." - "Заметьте, что более высокие ускорения
    происходят при меньших радиусах."

    Из этих рисунков видно, что на радиусах до 3-10 кпк наблюдаемое ускорение g obs
    (observed) в 3-10 раз превышает ускорение, вызываемое барионами g bar (согласно
    их наблюдений, жирная линия на нижних рисунках Fig. 2). Соответственно и масса
    внутри этих радиусов в 3-10 раз превышает барионную.

    Это значит, что в центральных областях есть тёмная материя, и её там в 2-9 раз
    больше, чем барионной. Притом она есть только там, в центре, поскольку, как
    видно из рисунков, с увеличением радиуса её доля в наблюдаемом ускорении уменьшается,
    а доля барионной материи становится основной.

    Это противоречит стандартной концепции (с 1970-х), согласно которой тёмная материя
    гало определяет скорость вращения спиральных галактик на больших радиусах, а в
    центре её влияние не замечено. Стандартная модель основана на измерениях
    барионной массы по светимости в видимом свете 0.5 мкм, тогда как в статье на
    3.6 мкм.

    Выходит, что в зависимости от диапазона и принимаемых предположений тёмная материя
    перемещается между периферией и центром, но не исчезает. Скорее всего поэтому
    авторы не заявляют об отсутствии тёмной материи, а только о пропорциональности
    тёмной и барионной материи. К тому же они приводят конкретные данные только о
    трёх из 153 исследованных галактик, и в этих трёх такие явные неувязки.

  4. Александр Ныч on 07/11/2016 at 20:43

          В действительности ни тёмной материи (небарионной) ни тёмной энергии не существует. А наблюдательные данные, для объяснения которых введены эти новые сущности, объясняются просто существованием гравитационного взаимодействия (альтернатива искривлению пространства).      В настоящее время физики используют две взаимоисключающие концепции гравитации.      1) Согласно ОТО гравитация это проявление искривления пространства, производимого массой. Из этого представления следует что: 1) гравитационная масса тождественно равна инертной; 2) гравитация не экранируется; 3) гравитационного взаимодействия не существует - в ОТО его нет, оно не нужно.      Но! В ОТО при образовании чёрных дыр возникает сингулярность - ничто не останавливает бесконечный коллапс вещества в математическую точку. А "любая сингулярность (голая она или нет) означает несостоятельность теории. Если Хокинг прав, то неполна не только теория Эйнштейна, но и квантовая теория тоже." http://www.ega-math.narod.ru/Nquant/Gravity.htm      2) Вторая концепция традиционная. Гравитационное взаимодействие существует, и оно не хуже и не лучше других - передаётся частицами-переносчиками взаимодействия - гравитонами, также как и другие: электромагнитное - фотонами, слабое - W и Z бозонами, сильное - глюонами. И эта концепция - "main stream" (если не единственное реалистичное направление) современной теории элементарных частиц и взаимодействий - в рамках теорий квантовой гравитации, Суперобъединения. Из этой концепции следует, что гравитационное взаимодействие передаётся через среду, взаимодействует с ней - экранируется, как и электрослабое и сильное, для которых экранирование проверено экспериментально. «Частицы, ассоциируемые со слабым гравитационным полем, называют гравитонами; они не имеют массы, а их спиновый угловой момент равен 2ħ. Маловероятно, что когда-нибудь непосредственно удастся зарегистрировать отдельный гравитон. Обычное вещество, даже если взять целую галактику, почти абсолютно прозрачно для гравитонов. Только при планковских энергиях они могут заметно взаимодействовать с веществом.» http://www.ega-math.narod.ru/Nquant/Gravity.htm

  5. Александр Ныч on 08/11/2016 at 19:03

    Написал большой комментарий в программе WORD 2003 - 6500 знаков (с пробелами). Скопировал, вставил в "оставить комментарий", отправил - не принимает. Тогда скопировал и вставил первые 1850 знаков - загрузилось (07/11/2016  20:06), но с искажениями (в "оставить комментарий" всё выглядело правильно).Следующие 2100 знаков перенёс в программу "Блокнот", а из неё в "оставить комментарий", отправил - загрузилось (07/11/2016  20:43) одним абзацем. Там где стало только 5 пробелов - были абзацы с отступом 5 пробелов, обе цитаты были написаны наклонным шрифтом как и данная фраза.Последние 2560 знаков почему то не загружаются никак. Пожалуйста, напишите какие есть ограничения на комментарии - по количеству знаков, по количеству подач и т.п.? Как оставить большой комментарий?

  6. Александр Ныч on 08/11/2016 at 20:15

    Новый редактор комментариев, скорее всего, работает не вполне корректно. (Новый абзац после двух пустых строк.) Предыдущий комментарий 08/11/2016 at 19:03 был написан в поле "Оставить комментарий" непосредственно с клавиатуры, но и он загрузился с искажениями: 1) "Следующие 2100..." и "Последние 2560...." были первыми словами новых абзацев, т. е. было 3 абзаца, а загрузилось всё одним абзацем; 2) слова "наклонным шрифтом как и данная фраза." - были выделены и с помощью кнопки " I " на панели инструментов сделаны наклонным шрифтом, но загрузилось всё прямым шрифтом, а данную фразу я пишу непосредственно наклонным шрифтом. Данное предложение написано прямыми жирными красными буквами для проверки редактора. (Новый абзац после одной пустой строки.) Этот комментарий как и предыдущий, касающиеся корректности работы нового редактора, можно удалить, когда новый редактор будет отлажен. Вероятность, что мой компьютер что-то искажает, скорее всего, мала.

  7. admin
    admin on 09/11/2016 at 16:49

    Гравитационное взаимодействие существует, и оно не хуже и не лучше других - передаётся частицами-переносчиками взаимодействия - гравитонами, также как и другие: электромагнитное - фотонами, слабое - W и Z бозонами,

    Нет
    сильное - глюонами
    Нет
  8. Александр Ныч on 16/11/2016 at 12:22

    Хотел
    бы всё же завершить мой комментарий от 07/11/2016 at 20:06 и 07/11/2016 at
    20:43 (браузер Google Chrome).

    Так
    вот, если в природе существует гравитационное взаимодействие, а не искривление
    пространства, то неизбежно значительное экранирование его в чёрных дырах. Это
    приводит к уменьшению гравитационной массы при образовании чёрных дыр (при этом
    вместо сингулярности по ОТО образуется материальное ядро чёрной дыры с
    конкретным радиусом, давлением, температурой). Образно говоря, мы
    "видим" (измеряем) гравитацию лишь небольшой части массы чёрной дыры,
    находящуюся на поверхности её ядра, точно также как мы видим в электромагнитном
    излучении, фотонах лишь поверхность Солнца или любого тела.

    Уменьшение
    гравитационной массы при образовании чёрных дыр объясняет специфический
    характер расширения Вселенной, ошибочно трактуемый как ускорение расширения, а
    также наблюдения, ныне объясняемые несуществующей тёмной материей (небарионной),
    в том числе образование галактик и крупномасштабной структуры, недостаток массы
    для «удержания» скоплений галактик, якобы стабильных и др.

    Это
    показано последовательно и детально в следующих трёх статьях.

    1)
    А. Ныч, SEN 1. Экранирование гравитации в
    чёрных дырах уменьшает массу Вселенной,
    http://samlib.ru/n/nych_a_w/sen1bh.shtml
    , 2014-2-17. В формате PDF http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/13889.html
    (Версия 2: http://samlib.ru/n/nych_a_w/sten1v2.shtml
    , 2013-9-18)

    2)
    Александр Ныч, STEN 2. Уменьшение массы
    Вселенной - альтернатива тёмной энергии,
    http://samlib.ru/n/nych_a_w/sten2rus.shtml , 2013-11-23. В
    формате PDF http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/13925.html

    3) Александр Ныч, SEN 3. Теорема о поглощении гравитационного
    взаимодействия. Коэффициент поглощения составляет 10–34±1.2 м2/кг. Физические
    условия в ядре чёрной дыры
    , http://samlib.ru/n/nych_a_w/kguslowijawjadrechernojdyry.shtml.
    В формате PDF http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/14166.html
    , 2014-10-16.

    Уважаемый
    Виктор Евгеньевич, предлагаю Вам опубликовать эти статьи на Вашем сайте. Они
    опубликованы на неспециализированных сайтах, поэтому, как видно, слишком
    медленно идёт процесс осознания того, что задача решена и тёмную материю и
    энергию можно отправить в историю. И эта медлительность дорого обходится
    обществу - ведь эти ненужные и несуществующие субстанции ищут и
    "исследуют"  большие коллективы
    по многолетним программам на самых дорогих инструментах - БАК, МКС, большие
    наземные и космические телескопы, громадные подземные, подводные и ледяной
    детекторы и т. д. Публикация на Вашем сайте, специализированном как раз на
    тёмной материи и энергии, уменьшит эти потери времени и ресурсов. К тому же, по
    видимому, Вам не будет слишком трудно разобраться в этом по существу.

  9. Александр Ныч on 30/11/2016 at 17:56

    Нет, не пробовал. Просто у меня нет вопросов, да и с временем очень туго. В стадии "идей для обсуждения" это было много десятилетий назад. Теперь же опубликовано решение задачи - в основах полное, красивое и поразительно простое, - в общем, действительное решение. Т.е. ясно и всесторонне показано, что в действительности есть в природе, в астрофизике-космологии, и почему, и чего нет, и почему. Есть - экранирование гравитационного взаимодействия и уменьшение гравитационной массы во Вселенной при образовании чёрных дыр, а нет - тёмной энергии и материи, - они не нужны.Остаётся донести это до широкой публики. Упреждая некоторые справедливые вопросы должен отметить следующее.Уменьшение массы Вселенной вполне очевидно объясняет образование галактик и крупномасштабной структуры без тёмной материи, что показано в 3-й статье. Также очевидно объясняется и большая масса скоплений, находимая вириальным и рентгеновским методами - необходимое для этих методов предположение о стабильности скоплений не может выполняться при уменьшающейся массе скоплений, - скопления не стабильны, и это завышает их массу, определяемую этими методами. Но объяснения других данных ошибочно связываемые с тёмной материей - кривые вращения галактик, первичный нуклеосинтез, WMAP и др. - не столь тривиальны. Поэтому всё это рассмотрено в отдельной 4-й статье. Она пока не опубликована, но её вывод такой - для Вселенной с уменьшающейся массой нет данных, которые требовали бы существования небарионной тёмной материи. Т.е. если данные о первичном нуклеосинтезе или WMAP пересчитать с учётом значительного уменьшения массы Вселенной по описанному механизму, то эти данные не требуют существования небарионной тёмной материи. Это, по сути, доказывает, что её не существует вовсе - для неё не остаётся места.

  10. admin
    admin on 30/11/2016 at 20:00

    Почему-то Вы постоянно попадаете в спам. Приходится специально просматривать очередь спама. Это хорошо, что все уже однозначно решено. Вот только относительно массы Вселенной, мне не приходилось слышать о её уменьшении. Только об увеличении.

  11. Александр Ныч on 02/01/2017 at 14:55

    1. "Почему-то Вы постоянно попадаете в спам" - программа Вашего сайта "Dark matter energy" отправляет мои комментарии в спам потому что я доказываю, что тёмной материи и энергии нет. Эти понятия настолько укоренились в научном сознании и распиарены, что, несмотря на всю их противоречивость, парадоксальность, практически абсурдность, даже бездушная машина не допускает их отрицание и реагирует спамом на такую угрозу. Тем более такую же реакцию можно ожидать от заинтересованных профессионалов, которые уже в третьем или четвёртом поколении широким фронтом ищут, исследуют, строят гипотезы и теории этих не существующих субстанций. Ситуация закоренела и закостенела, её суть выражена в известном афоризме: "Если хочешь нажить врагов, попробуй что-нибудь изменить".                                                           А в то же время действительное решение, приведенное в статьях, в основах просто. И очевидно открывает широкое поле для плодотворной научной работы.                                                                                                                                                        2. "Это хорошо, что все уже однозначно решено" - в каждой шутке есть доля шутки, в том числе в иронии есть доля иронии. Это хорошо "вообще", но с частной точки зрения, завязанной на тёмной материи и энергии по п.1, это не так однозначно, а если подумать, то скорее плохо, чем хорошо. А если ещё подумать с этой же точки зрения, то точно плохо, практически катастрофа.                                                                                                                                                             3. "Вот только относительно массы Вселенной, мне не приходилось слышать о её уменьшении. Только об увеличении." - Всё когда-то бывает впервые. Если бы Вам приходилось слышать об уменьшении массы Вселенной, как это описано в упомянутых статьях, т.е. как оно есть в природе, то Вам бы теперь не приходилось часто слышать о тёмной материи и энергии, разве что в истории науки, - настолько всё ясно! Но, как я отмечал ранее, статьи опубликованы на неспециализированных сайтах и это позволяет не замечать их. И это может продолжаться неопределённо долго. Поэтому и предлагаю Вам пролить свет истины в массы, вместо тёмной материи и энергии. Ведь всё же именно в этом высшая миссия Вашего сайта.                                                                                                                                                              (P. s. Наверно потому, что мои комментарии проходят через спам, они вводятся без абзацев, одним шрифтом и со случайными обрывами строк)

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

Июль 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июнь    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  
В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system