چگالی سطح مرکزی ماده تاریک با پیشبینی نظریه جدید گرانش مطابقت دارد
محققی از دانشگاه سجونگ از نظریه جدید گرانش ارائه شده توسط اریک ورلیند برای پیش بینی چگالی سطح مرکزی مشاهده شده ماده تاریک استفاده کرده است. این مطالعه در 20 سپتامبر در Physics of the Dark Universe منتشر شد.
ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان
این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:
محققی از دانشگاه سجونگ از نظریه جدید گرانش ارائه شده توسط اریک ورلیند برای پیش بینی چگالی سطح مرکزی مشاهده شده ماده تاریک استفاده کرده است. این مطالعه در 20 سپتامبر در Physics of the Dark Universe منتشر شد.
از دهه 1970، سرعت چرخش کهکشان ها به عنوان شواهد مهم رصدی برای وجود ماده تاریک در نظر گرفته شده است. ستارگان در نواحی بیرونی کهکشانها بسیار سریعتر از حد انتظار حرکت میکنند، اگر گرانش نیوتنی به تنهایی روی ماده مرئی اعمال شود. در نجوم جریان اصلی، این پدیده با فرض اینکه کهکشان ها توسط ماده تاریک نامرئی احاطه شده اند توضیح داده می شود که جاذبه گرانشی بیشتری ایجاد می کند.
با این حال، محققان همچنین به تلاش برای توضیح دینامیک کهکشانی با اصلاح نظریه گرانش به جای استفاده از ماده تاریک ادامه دادهاند. در سال 1983، موردهای میلگروم پیشنهاد کرد که گرانش نیوتنی ممکن است نیاز به اصلاح در رژیمهایی با شتاب گرانشی بسیار ضعیف داشته باشد. در سال 2016، ورلینده نظریه جدیدی از گرانش به نام «گرانش پدیدار» ارائه کرد که هدف آن توضیح پدیدههای گرانشی در مقیاسهای کهکشانی بدون فرض وجود ماده تاریک بود.
در همین حال، مشاهدات نجومی نظم جالبی را آشکار کرده است: حتی در میان کهکشانهایی که درخشندگی آنها با ضریب حدود 400000 متفاوت است، "چگالی سطح مرکزی" ماده تاریک - که به عنوان حاصل ضرب چگالی ماده تاریک مرکزی و اندازه مشخصه منطقه مرکزی تعریف میشود - تقریبا در محدوده M²c90-20 ثابت باقی میماند.
در مطالعه جدید، یانگ ساب یون نظریه گرانش ورلیند را برای محاسبه چگالی سطح مرکزی که در صورت فرض وجود ماده تاریک استنباط میشود، بهکار برد و مقدار 170 M⊙/pc² را به دست آورد.
این مطالعه از رابطه جدیدی استفاده میکند که یون در سال 2024 پیشنهاد کرده بود، در حالی که به یک مسئله فنی در نظریه گرانش ورلیند میپردازد. بر خلاف گرانش نیوتنی، نظریه ورلیند اجازه نمی دهد که اثرات گرانشی تولید شده توسط جرم های چندگانه به سادگی طبق اصل برهم نهی معمول اضافه شوند. یون رابطه ای را برای پرداختن به این موضوع پیشنهاد کرد و در مطالعه حاضر از آن برای محاسبه چگالی سطح مرکزی ماده تاریک در کهکشان ها استفاده کرد.
یون گفت: "در مطالعه سال 2024 خود، به یک مسئله فنی در نظریه گرانش ورلیند اشاره کردم و رابطه ای را برای پرداختن به آن پیشنهاد کردم. معنی دار است که در این مطالعه، این رابطه به نتیجه ای منطبق با ارزش مشاهده ای واقعی منجر شد." این مطالعه نشان میدهد که یک نظریه جدید گرانش که ماده تاریک را فرض نمیکند، میتواند نظم جالب دیگری را که در کهکشانها مشاهده شده توضیح دهد.»
یون افزود: "پروفسور کیو هیون چای از دانشگاه سجونگ نتایج مشاهدات ستارگان دوتایی گسترده ای را گزارش کرده است که از پیش بینی های گرانش نیوتنی در رژیم گرانش بسیار ضعیف منحرف می شود. امیدوارم این مطالعه همراه با سایر تحقیقاتی که نظریه های مرسوم گرانش را در رژیم جدید گرانش ضعیف آزمایش می کند، به بررسی مجدد نظریه های گرانش در رژیم جدید گرانش ضعیف کمک کند."
یانگ ساب یون، مقیاس چگالی سطحی مشخصه فانتوم-هاله در گرانش اضطراری الهام گرفته از ورلیند، فیزیک جهان تاریک (2026). DOI: 10.1016/j.dark.2026.102462
لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →
لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →
متن اصلی (انگلیسی)
Central surface density of dark matter agrees with the prediction of a new theory of gravity
A researcher from Sejong University has used a new theory of gravity proposed by Erik Verlinde to predict the observed central surface density of dark matter. The study was published in Physics of the Dark Universe on Sept. 20.