Предложено самое нетривиальное объяснение тёмной материи

Наличие и распределение тёмной материи и её суть до сих пор остаются предметом споров, хотя косвенных доказательств существования этой таинственной небарионной материи — пруд пруди. Главное её проявление — слишком быстрое вращение галактик, что говорит о большей их массе, нежели можно предположить, исходя только из наблюдаемого вещества.

Для объяснения такой аномалии учёные выдвинули две крупные гипотезы. Одна из них — существование той самой тёмной материи, что хотя и невидима, но гравитационно взаимодействует с обычным веществом, а вторая — нарушение закона всемирного тяготения на больших масштабах.

Теперь физик из европейского центра ядерных исследований (CERN) Драган Славков Хайдукович (Dragan Slavkov Hajdukovic) утверждает, что есть третье возможное объяснение, не требующее ни наличия тёмной материи, ни пересмотра закона тяготения.

По информации PhysOrg.com, Драган отталкивается от ранее выдвинутого в среде физиков предположения, что вещество и антивещество обладают «гравитационными зарядами разного знака» и при этом гравитационно отталкиваются друг от друга (но в то же время силами гравитации вещество притягивается к веществу, а антивещество притягивается к антивеществу).

Хотя антивещество учёные уже умеют получать, количество его слишком мало, считанные атомы, чтобы проверить действие на него сравнительно слабых сил гравитации и подтвердить либо опровергнуть гравитационное отталкивание антиматерии от материи обычной (сейчас в CERN пытаются этот вопрос прояснить).

Если эта точка зрения верна, то любопытная ситуация возникает с виртуальными частицами, перманентно рождающимися в вакууме. Как известно, рождаются они парами частица-античастица, что приводит к поляризации вакуума — появлению, говоря упрощённо, на исчезающе малое время квантовых полей.

Если частица и античастица, помимо прочего, несут ещё и разноимённый гравитационный заряд («+» у материи, «-» у антивещества), они формируют гравитационный диполь. Далее, как и в случае с электрическими или магнитными диполями, на гравитационные диполи может влиять внешнее поле, в нашем случае — гравитационное поле от обычной барионной материи, то есть массивных звёзд и тяжёлых галактик.

Под их действием виртуальные гравитационные диполи начинают выравниваться, что приводит к усилению общего гравитационного поля с точки зрения удалённого наблюдателя. То есть благодаря виртуальным частицам вакуума, существующим повсеместно, массивные объекты притягивают удалённые тела сильнее, чем следует из их реальной массы.

Это дополнительное усиление и заставляет звёзды и галактики двигаться несколько иначе, чем должно по классическим расчётам, и это создаёт кажущийся эффект присутствия дополнительной невидимой массы.

Драган посчитал предположительный эффект и получил цифры, неплохо согласующиеся с наблюдениями. Но доказательством новой гипотезы это ещё не служит.

Любопытно, что ранее другие физики уже выдвигали версию с тёмной материей — гравитационными диполями. Но рассматривали эти самые диполи не как результат рождения в вакууме пар виртуальных частиц, а просто как «дипольные частицы неизвестной пока природы». В любом случае, чтобы выбрать из того или иного варианта, учёным придётся провести немало наблюдений за далёкими космическими объектами.



Леонид Попов

membrana.ru