تجمع رصاصة كحجة ضد المادة المظلمة

ذات مرة ، اصطدمت مجموعتان من المجرات في الجزء الخلفي من الكون. لقد مزق اصطدامهما المجرات وتركهما خلفهما كومة متغيرة من النجوم وتناثر الغازات عن بعضها البعض ، ولم يعرف مصيرهما.



بعد أربعة مليارات عام ، تحاول مجموعة غريبة من أشكال الحياة البشرية القائمة على الماء معرفة اصطدام المجرات. يوجهون مقاريبهم إلى بقايا العناقيد ويفاجئون بشكلها الغريب. يسمونهم مجموعة الرصاصة.

يمكن رؤية ثلاث مجموعات من أنواع البيانات في صورة المجموعة. أولاً ، النجوم والمجرات في الوضع البصري. ثانيًا ، المناطق المميزة باللون الأحمر والتي توضح توزيع الغاز الساخن الذي تم الحصول عليه من قياسات الأشعة السينية. ثالثًا ، تظهر المناطق الزرقاء انحناء الزمكان ، الذي تم الحصول عليه من عدسة الجاذبية ، مما يشوه شكل المجرات الموجودة خلف الكتلة.

تلعب مجموعة الرصاصة دورًا مهمًا في فهم الكون من قبل البشر. اكتشف جيلهم السابق بالفعل أن تفسيرهم لجاذبية الجاذبية للمادة لا يتوافق مع الملاحظات. تحركت النجوم الخارجية للعديد من المجرات بشكل أسرع من اللازم ، مما يعني أن الجاذبية كانت أقوى مما قالته نظرياتها. تحركت المجرات في التجمعات أيضًا بسرعة كبيرة. خلص البشر إلى أن نظريتهم ، والتي بموجبها كانت الجاذبية هي سبب انحناء الزمكان ، تحتاج إلى تغيير.

ادعى بعضهم أنهم ما زالوا يفهمون الجاذبية بشكل صحيح. لقد اعتقدوا أن هناك نوعًا إضافيًا من "المادة المظلمة" غير المرئية التي تتفاعل بشكل ضعيف لدرجة أنه ليس لها عواقب ، باستثناء جاذبية جاذبية إضافية. حتى أنهم حاولوا دون جدوى التقاط جزيئات مراوغة. التجربة بعد التجربة لم تسفر عن شيء. مرت عقود. ومع ذلك زعموا أن جسيمات المادة المظلمة تتفاعل ببساطة أضعف. قاموا ببناء تجارب أكبر من أي وقت مضى للقبض عليهم.

كانت المادة المظلمة اختراعًا مناسبًا. يمكن أن تنتشر بكميات مناسبة عند الضرورة ، وبالتالي تبرر جميع البيانات عن المجرات وعناقيدها. ولكن ، على الرغم من أن المادة المظلمة تتوافق بشكل جيد مع البيانات ، إلا أنهالم يفسر لماذا أصبح تعديل جاذبية الجاذبية منهجيًا جدًا . من ناحية أخرى ، كان من الصعب العمل مع تعديلات الجاذبية ، خاصة مع ديناميكيات الكون المبكر ، والذي كان من الأسهل شرحه بمساعدة جسيمات المادة المظلمة.

لتحريك العلم ، يحتاج العلماء الفضوليون إلى فصل فرضيتين: الجاذبية المتغيرة أو جزيئات المادة المظلمة؟ لقد احتاجوا إلى ملاحظة ألغت فكرة واحدة من فكرتين ، أدلة دامغة - مجموعة الرصاصة.

وقد أطلق على نظرية جسيمات المادة المظلمة "النموذج الثابت" (بالإضافة إلى ΛCDM) اعتمدت بشكل كبير على المحاكاة الحاسوبية الأمثل لتتناسب مع الهياكل المرصودة للكون. من خلالها ، يمكن للعلماء استنتاج التكرار الذي يجب أن تصطدم به العناقيد المجرية والسرعة النسبية النموذجية التي يجب أن تصطدم بها.

من ملاحظات الأشعة السينية ، أصبح من المعروف أن سرعة تصادم المجرات في مجموعة الرصاصة كانت تقريبًا 3000 كم / ثانية . لكن مثل هذه السرعات العالية لم تحدث أبدًا في المحاكاة الحاسوبية القائمة على جسيمات المادة المظلمة. قدر العلماء احتمالية حدوث تصادم وقع في منطقة العنقود بواحد من كل عشرة مليارات فرصة ، وخلصوا إلى أن التصادم الذي نلاحظه لا يتوافق مع النموذج المتفق عليه . هكذا أصبحت مجموعة الرصاصةدليل قوي على تغير الجاذبية .

ومع ذلك ، بعد بضع سنوات ، قامت بعض الكائنات البشرية البارعة بتحسين المحاكاة الحاسوبية التي تصف المادة المظلمة وتلقى تنبؤًا أكثر تفاؤلاً باحتمالية العثور على شيء مثل كتلة الرصاصة ،$$$4,6 \times 10^{-4}$$$$6,4 \times 10^{-6}$





لماذا نادرًا ما نقرأ عن الصعوبات التي تقدمها الكتلة للمادة المظلمة؟ لأن الإعلام غير الخيالي لا يحب الأشياء أكثر تعقيدًا من التفسير البسيط بملاحظة "الإجماع العلمي". أليس من الواضح أن المادة المرئية مفصولة عن المركز بجاذبية الجاذبية؟

لكن التغيير في الجاذبية يتم عن طريق إدخال حقول إضافية مقترنة بالجاذبية. لا يوجد سبب لماذا يجب أن تركز هذه الحقول في النظام الديناميكي حيث توجد المادة الطبيعية. قد يتوقع المرء أن الجاذبية المتغيرة ستكون أيضًا غير اقتصادية ، الأمر الذي سيؤدي إلى نقل الموقع الملاحظ في هذه التصادمات وغيرها.

لن يكون الاختبار الحقيقي للجاذبية المتغيرة هو كتلة الرصاصة ، ولكن الوصف الصحيح للكون المبكر ، وهو تفسير لوفرة الجسيمات وتقلبات درجة الحرارة في CMB. مجموعة الرصاصة هي مجرد تحويل يستخدم في وسائل الإعلام. هذا تفسير بسيط. لكن التفسيرات البسيطة غالبًا ما تكون خاطئة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar400939/