Amas de balles comme argument contre la matière noire

Il était une fois, deux amas galactiques sont entrés en collision à l'arrière de l'univers. Leur collision a déchiré les galaxies et a laissé derrière elles deux tas d'étoiles et de gaz altérés se dispersant, dont le sort était inconnu.



Quatre milliards d'années plus tard, un curieux groupe de formes de vie humanoïdes à base d'eau tente de comprendre la collision des galaxies. Ils dirigent leurs télescopes vers les restes d'amas et sont surpris de leur forme étrange. Ils les appellent le Bullet Cluster.

Trois clusters de types de données peuvent être vus dans l'image du cluster. Tout d'abord, les étoiles et les galaxies en mode optique. Deuxièmement, les régions surlignées en rouge montrant la distribution des gaz chauds obtenus à partir des mesures aux rayons X. Troisièmement, les régions bleues montrant la courbure de l'espace-temps, obtenues à partir de lentilles gravitationnelles, déforment la forme des galaxies situées derrière l'amas.

Le cluster Bullet joue un rôle important dans la compréhension de l'univers par les humanoïdes. Leur génération précédente a déjà découvert que leur explication de l'attraction gravitationnelle de la matière ne correspond pas aux observations. Les étoiles extérieures de nombreuses galaxies se sont déplacées plus rapidement que nécessaire, ce qui signifie que l'attraction gravitationnelle était plus forte que ne le disent leurs théories. Les galaxies en grappes se sont également déplacées très rapidement. Les humanoïdes ont conclu que leur théorie, selon laquelle la gravité était la cause de la courbure de l'espace-temps, devait être modifiée.

Certains d'entre eux ont affirmé qu'ils comprenaient toujours correctement la gravité. Ils croyaient qu'il existe un type supplémentaire de «matière noire» invisible qui interagit si faiblement qu'il n'a aucune conséquence, à l'exception d'une attraction gravitationnelle supplémentaire. Ils ont même essayé en vain d'attraper des particules insaisissables. L'expérience après l'expérience n'a rien donné. Des décennies se sont écoulées. Et pourtant, ils ont affirmé que les particules de matière noire interagissent simplement encore plus faibles. Ils ont construit des expériences toujours plus grandes pour les capturer.

La matière noire était une invention pratique. Il peut se propager dans les bonnes quantités si nécessaire, et ainsi justifier toutes les données sur les galaxies et leurs amas. Mais, bien que la matière noire corresponde bien aux données, ellen'explique pas pourquoi la modification de l'attraction gravitationnelle s'avère si systématique . D'un autre côté, il était difficile de travailler avec des modifications de la gravité, en particulier avec la dynamique de l'Univers primitif, qui était beaucoup plus facile à expliquer à l'aide de particules de matière noire.

Pour faire avancer la science, les scientifiques curieux devaient séparer deux hypothèses: altération de la gravité ou particules de matière noire? Ils avaient besoin d'une observation qui a éliminé l'une des deux idées, des preuves irréfutables - le groupe Bullet.

La théorie des particules de matière noire a été surnommée le «modèle cohérent» (ainsi que ΛCDM) Elle dépendait fortement de simulations informatiques optimisées pour correspondre aux structures observées de l'univers. À partir d'eux, les scientifiques pourraient déduire la fréquence avec laquelle les amas galactiques devraient entrer en collision et la vitesse relative typique avec laquelle ils devraient entrer en collision.

D'après les observations aux rayons X, il est devenu connu que la vitesse de collision des galaxies dans l'amas de Bullet était d' environ 3000 km / s . Mais ces vitesses élevées n'ont presque jamais été observées dans les simulations informatiques basées sur des particules de matière noire. Les scientifiques ont estimé la probabilité d'une collision qui s'est produite dans la zone de cluster à une chance sur 10 milliards, et ont conclu: la collision que nous observons est incompatible avec le modèle convenu . C’est ainsi que le cluster Bullet est devenupreuves solides d'une altération de la gravité .

Cependant, après quelques années, certains humanoïdes ingénieux ont optimisé les simulations informatiques décrivant la matière noire et ont reçu une prédiction plus optimiste de la probabilité de trouver quelque chose comme le cluster Bullet,$$$4,6 \times 10^{-4}$$$$6,4 \times 10^{-6}$ .

D'une manière ou d'une autre, le cluster Bullet est resté un événement étonnamment improbable pour la théorie de la matière noire. À l'inverse, il était très facile de le placer dans des théories de la gravité altérée, dans lesquelles les collisions à des vitesses relativement élevéesse produisent beaucoup plus souvent.

Cela peut ressembler à une histoire d'un univers parallèle - mais c'est vrai. Le Bullet Cluster n'est pas une preuve concluante de la théorie de la matière noire, comme vous le disent les médias. Elle peut être expliquée à l'aide de théories de gravité modifiée. Et c'est difficile à expliquer avec l'aide de la matière noire.

Pourquoi lisons-nous si rarement les difficultés que présente le cluster pour la matière noire? Parce que les médias non romanesques n'aiment pas les choses plus compliquées qu'une simple explication avec la note «consensus scientifique». N'est-il pas évident que la matière visible est séparée du centre par l'attraction gravitationnelle?

Mais le changement de gravité est effectué en entrant des champs supplémentaires associés à la gravité. Il n'y a aucune raison pour que dans un système dynamique ces champs soient focalisés là où la matière normale est présente. On pourrait s'attendre à ce que la gravité modifiée soit également non holonomique , ce qui entraînera la délocalisation observée dans cette collision et dans d'autres.

Le véritable test de la gravité altérée ne sera pas le cluster Bullet, mais la description correcte de l'Univers primitif, une explication de l'abondance des particules et des fluctuations de température dans le CMB. Le Bullet Cluster n'est qu'une diversion utilisée dans les médias. Ceci est une explication simple. Mais les explications simples sont presque toujours fausses.

Source: https://habr.com/ru/post/fr400939/