海角社区

Galakser best氓r af milliarder af stjerner, og i mange galakser samler stjernerne sig i en skive-lignende struktur, hvor de bev忙ger sig i cirkelbaner omkring galaksens centrum.

Hastighederne af stjernernes bev忙gelser rundt om centrum i galakserne 鈥� de s氓kaldte rotationskurver 鈥� er alt for h酶je til, at den kendte tyngdekraft fra det synlige stof i galakserne kan holde stjernerne p氓 plads i de baner astronomer m氓ler.

Faktisk er hastighederne s氓 h酶je, at galakserne burde falde fra hinanden, men det g酶r de ikke.

M酶rkt stof eller ny tyngdelov

Det findes der to mulige forklaringer p氓:

Enten er Newtons og Einsteins tyngdelove ikke korrekte og skal derfor modificeres. Det er en radikal hypotese, som g氓r under navnet 'MOdified Newtonian Dynamics (MOND)'.

Eller ogs氓 er galakserne fyldt med mere stof, end vi kan se 鈥� det s氓kaldte m酶rke stof. I s氓 fald er det tyngdekraften fra det m酶rke stof, der holder stjernerne p氓 plads i deres baner, og s氓 holder Einsteins tyngdelov.

Analyse af 176 galakser

M酶rkt stof har l忙nge, og af mange grunde, v忙ret den foretrukne hypotese. Men i 2016 skabte studiet , fornyet fokus p氓 det 40 氓r gamle MOND alternativ. Studiet viste, at rotationskurverne i en gruppe p氓 176 galakser tilsyneladende stemte overens med MOND hypotesen.

Det studie har Mikkel Have Eriksen og Mogens Henrik From nu v忙ret med til at udfordre. Arbejdet fandt sted, da de studerede Fysik p氓 海角社区. I dag arbejder Mogens som DevOps hos ordbogen.com, og Mikkel er ph.d.-studerende p氓 Det Tekniske Fakultet p氓 海角社区.

Arbejdet er publiceret i det anerkendte tidsskrift Astronomy and Astrophysics: A cusp-core-like challenge for modified Newtonian dynamics. 

Eksisterende hypoteser udfordres

Eriksen, From og Frandsen tog udgangspunkt i en ny geometrisk repr忙sentation af rotationskurver, som var blevet udviklet af astro- og partikelfysiker Mads Toudal Frandsen og ph.d.-studerende Jonas Petersen p氓 海角社区.

Deres arbejde p氓viser, at MOND hypotesens konsekvenser for stjernebaner i det inderste af galakserne ikke stemmer overens med data, og de mener dermed, at Newtons og Einsteins beskrivelse af tyngdeloven stadig m氓 g忙lde i galakser 鈥� men at det er store m忙ngder af det ukendte m酶rke stof, der hj忙lper med at holde stjernerne i deres baner i galakserne.

Mere specifikt viser deres arbejde, at MOND modellerne giver et helt unikt aftryk i den del af stjernerne, der roterer t忙ttest p氓 galaksens centrum. Det er et aftryk, som Eriksen, From og Frandsen viser, ikke kan genfindes i de m氓linger af rotationskurver, som astronomer har udf酶rt.

Vi har endnu ikke set det mystiske m酶rke stof

鈥� Selvom nye m酶rkt stof partikler l忙nge har v忙ret anset for den mest sandsynlige forklaring p氓 de rotationskurver, vi observerer, har vi endnu ikke direkte detekteret disse partikler. Derfor er det vigtigt, vi stadig holder alternative forklaringer for 酶je og s酶ger s氓 definitivt som muligt at teste disse alternativer, siger Mads Toudal Frandsen og forts忙tter:

鈥� Men med Eriksens og Froms arbejde er de mest g忙ngse MOND modeller nu meget st忙rkt udfordrede.