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科学家在150个星系中发现“修正引力”的证据 或能挑战暗物质假说

  据外媒New Atlas报道,暗物质是目前最被广泛接受的假说,用于解释我们在宇宙中看到的一些怪异现象--但它不是唯一的可能性。现在,一个天文学家团队在超过150个星系中发现了“修正引力”这一长期存在的替代模型的证据。

  暗物质的概念是在20世纪30年代被提出来的,以回应与牛顿引力定律相悖的天文观测。基本上,一个物体的质量越大,它的引力就越强--但瑞士天体物理学家弗里茨·兹威基注意到,星系团的旋转速度比它们的引力应该允许的要快得多,基于它们可见物质的质量。兹威基得出的结论是,这些星系团所包含的质量比我们能看到的要多得多,他将其称为暗物质。

  在此后的几十年里,这一假说经得起推敲,观测结果不断支持暗物质的观点。但是,这个谜题还缺少一个重要的部分--找到这种东西本身。大量的实验都试图探测到难以捉摸的暗物质粒子,甚至创造出它们,但到目前为止还没有一个实验成功。

  也许这是因为它毕竟不是真的存在,而可能是我们的引力和物理学模型需要进行一些调整。这一类假说被称为修正引力,现在天文学家声称已经找到了支持被称为“修改的牛顿动力学”(MOND)的这一种特殊模型的证据。

  1982年物理学家Mordehai Milgrom首次提出,MOND表明,在低加速度下,引力的效应比牛顿定律描述的更强。这带来的一个副作用是,物体的运动将不仅仅取决于自身的质量,而是取决于其附近的所有其他质量。这种现象被称为外场效应(EFE)。

  而现在,新研究的研究人员表示,他们已经在153个不同星系中观察到了EFE的作用。该团队正在研究星系的旋转曲线,该曲线绘制了恒星和气体的轨道速度与它们与星系中心的距离。

  研究人员发现,处于强外场的星系比处于弱外场的星系减速的频率要高得多。这是MOND才做出的预测,这个发现连天文学家自己都感到惊讶。

  “外部场对旋转曲线的影响预计是非常微小的,”该研究的共同作者Federico Lelli说。“我们花了几个月时间检查各种系统学。最后,很明显,我们有一个真正的,坚实的检测。”

  这是一个耐人寻味的结果,它可能会给MOND假说提供一些砝码,以便进一步研究。但要记住,到目前为止,大部分证据仍然指向暗物质,要完全推翻这一假说还需要更多的工作。

  这项研究发表在《天体物理学杂志》上。


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