2023 Autora: Kaylee MacAlister | [email protected]. Última modificació: 2023-05-21 07:59
Per reproduir aquest procés en un ordinador, van canviar les lleis de la gravetat de Newton. Les galàxies que es van crear en informàtica són similars a les que existeixen actualment. Segons els científics, les seves suposicions podrien resoldre molts dels misteris de la cosmologia moderna.
Els cosmòlegs suggereixen que després del Big Bang, la matèria no es va distribuir uniformement. Els llocs més densos van atreure més material del medi ambient a causa de les forces gravitatòries més fortes. Al llarg de diversos milions d’anys, aquests cúmuls de gas van acabar formant les galàxies que veiem avui.
Un component important d’aquesta teoria és la matèria fosca. Per una banda, es creu que és el responsable de la distribució desigual inicial que va provocar l’acumulació de núvols de gas. Això també explica algunes de les sorprenents observacions. Per exemple, les estrelles de les galàxies en rotació sovint es mouen tan de pressa que han de volar fora d’elles. Sembla que les galàxies tenen una font de gravetat addicional que impedeix que això no passi amb els telescopis: la matèria fosca. Però encara no hi ha proves directes de la seva existència.
"Potser les forces gravitatòries no es comporten com es pensava", explica el professor Pavel Krupa. Aquesta teoria s’anomena Dinàmica Newtoniana Modificada (MOND). Va ser descobert pel físic israelià Mordechai Milgrom. Segons la teoria, l'atracció entre dues masses obeeix les lleis de Newton només fins a un punt determinat. A acceleracions molt baixes, com en el cas de les galàxies, es fa molt més forta. És per això que les galàxies no es desintegren a causa de la velocitat de rotació.
En la simulació, els científics van utilitzar un programa informàtic per a càlculs complexos de gravetat desenvolupats pel grup de Krupa. A MOND, l'atracció d'un cos depèn no només de la seva pròpia massa, sinó també de si altres objectes es troben a la seva rodalia.
Els científics van utilitzar el programari per simular la formació d’estrelles i galàxies, començant per un núvol de gas uns quants centenars de milers d’anys després del Big Bang. "En molts aspectes, els nostres resultats són sorprenentment propers al que realment observem amb els telescopis", explica Krupa. Per exemple, la distribució i la velocitat de les estrelles en les galàxies generades per ordinador segueixen el mateix patró que el cel nocturn. "A més, les nostres simulacions han conduït principalment a la formació de galàxies de disc en rotació, com la Via Làctia, i gairebé totes les altres galàxies grans que coneixem", diu el científic. "Les simulacions de matèria fosca, d'altra banda, creen bàsicament galàxies sense discos materials separats, una discrepància amb observacions difícils d'explicar".
Els càlculs basats en l’existència de matèria fosca també són molt sensibles als canvis de paràmetres com la freqüència de les supernoves i el seu efecte sobre la distribució de la matèria a les galàxies. No obstant això, en el modelatge de MOND, aquests factors difícilment van jugar un paper.
No obstant això, els resultats publicats recentment de Bonn, Praga i Estrasburg no són certs en cap sentit. "El nostre modelatge és només el primer pas", subratlla Krupa. Per exemple, fins ara els científics han fet suposicions molt senzilles sobre la distribució original de la matèria i les condicions al jove univers. “Ara hem de repetir els càlculs i incloure factors d’influència més complexos. Després veurem si la teoria de MOND explica realment la realitat ".
Els resultats es publiquen al Astrophysical Journal.