Νέες παρατηρήσεις γαλαξιών αμφισβητούν το Νεύτωνα


Η υψηλή ταχύτητα των άστρων και η παρουσία «σκοτεινής» ύλης στους γαλαξίες-δορυφόρους που περιφέρονται γύρω από το δικό μας γαλαξία, αποτελεί άμεση πρόκληση για την κυρίαρχη εδώ και αιώνες νευτώνεια θεωρία της βαρύτητας, το θεμέλιο λίθο της φυσικής και της κοσμολογίας. Αυτό τουλάχιστον ισχυρίζεται μια ομάδα φυσικών από τη Γερμανία, την Αυστρία και την Αυστραλία, με επικεφαλής τον καθηγητή Πάβελ Κρούπα του Ινστιτούτου Αστρονομίας Αργκελάντερ του πανεπιστημίου της Βόννης, οι οποίοι παρουσίασαν δύο νέες μελέτες στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Εβδομάδας Αστρονομίας και Επιστήμης του Διαστήματος στη Βρετανία.
Ο Κρούπα, μαζί με επιστήμονες από το πανεπιστήμιο της Βιέννης και το Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο της Καμπέρας, μελέτησε τους μικρούς νάνους γαλαξίες που βρίσκονται σε τροχιά πέριξ του δικού μας γαλαξία. Μερικοί από αυτούς περιέχουν μόνο λίγες χιλιάδες άστρα κι έτσι είναι αχνοί και δυσδιάκριτοι. Τα κυρίαρχα κοσμολογικά μοντέλα προβλέπουν την παρουσία εκατοντάδων από αυτούς τους μικρούς δορυφορικούς γαλαξίες γύρω από τους μεγαλύτερους γαλαξίες, όμως μέχρι τώρα μόνο 30 έχουν παρατηρηθεί γύρω από το δικό μας. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η κατανομή αυτών των νάνων γαλαξιών δεν είναι αυτή που θα έπρεπε να είναι με βάση την κυρίαρχη θεωρία. «Κάτι παράξενο συμβαίνει με την κατανομή τους», δήλωσε ο Κρούπα, σύμφωνα με την ηλεκτρονική υπηρεσία Science Daily. «Θα έπρεπε να είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι γύρω από το δικό μας γαλαξία, αλλά αυτό δεν συμβαίνει, όπως διαπιστώσαμε». Οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι οι 11 φωτεινότεροι γαλαξίες βρίσκονται όλοι συγκεντρωμένοι στο ίδιο επίπεδο σε σχήμα δίσκου και περιφέρονται με την ίδια κατεύθυνση γύρω από το γαλαξία μας, με τον ίδιο τρόπο που οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος περιφέρονται γύρω από τον ήλιο.
Ο Κρούπα και οι συνάδελφοί του πιστεύουν ότι αυτό μπορεί να εξηγηθεί μόνο αν οι σημερινοί δορυφόροι-γαλαξίες δημιουργήθηκαν από αρχαίες συγκρούσεις μεταξύ νεαρών γαλαξιών. Τα απομεινάρια αυτών των συγκρούσεων σχημάτισαν τους γαλαξίες-νάνους. Όμως αυτή η ερμηνεία οδηγεί σε ένα παράδοξο. Κατά τους υπολογισμούς των επιστημόνων, οι γαλαξίες-νάνοι δεν μπορούν να περιέχουν καθόλου σκοτεινή ύλη αν δημιουργήθηκαν με τον παραπάνω τρόπο, όμως αυτή η εκτίμηση έρχεται σε σύγκρουση με τις άλλες παρατηρήσεις σχετικά με την κίνησή τους. Όπως λένε, αν η σκοτεινή ύλη δεν είναι παρούσα σε αυτούς, όπως φαίνεται, τότε αυτό σημαίνει ότι τα άστρα των γαλαξιών-νάνων κινούνται πολύ ταχύτερα από ό,τι προβλέπει η θεωρία βαρύτητας του Νεύτωνα.
Σύμφωνα με τον δρα Μάνουελ Μετζ, του γερμανικού Ζentrum fuer Luft and Raumfahrt, «η μόνη λύση είναι να απορριφθεί η θεωρία του Νεύτωνα. Αν ζούμε σε ένα σύμπαν όπου ισχύει ένας τροποποιημένος νόμος της βαρύτητας, τότε οι παρατηρήσεις μας μπορούν να εξηγηθούν χωρίς την ανάγκη παρουσίας της σκοτεινής ύλης». Οι συγκεκριμένοι επιστήμονες έτσι ανήκουν σε μια αυξανόμενη ομάδα επιστημόνων σε όλο τον κόσμο που πιστεύουν ότι μερικές από τις θεμελιώδεις αρχές της φυσικής έχουν κατανοηθεί λάθος.
Αν έχουν δίκιο, δεν θα είναι η πρώτη φορά που η νευτώνεια θεωρία της βαρύτητας θα υποστεί τροποποίηση, αφού αυτό ακριβώς συνέβη στον 20ό αιώνα, όταν από τη μια ο Αϊνστάιν παρουσίασε τις θεωρίες της Ειδικής και της Γενικής Σχετικότητας και, αφετέρου, η κβαντομηχανική αναπτύχθηκε για να ερμηνεύσει τη φυσική στην κλίμακα των υποατομικών σωματιδίων. Οι δύο μελέτες πρόκειται να δημοσιευθούν στο περιοδικό αστροφυσικής «Astrophysical Journal» και στο περιοδικό «Monthly Notices» της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρίας της Βρετανίας.