Probabilmente vuoi indossare gli occhiali scettici e impostarli al massimo per questo. Un matematico italiano ha escogitato alcune formule complesse che possono, con notevole somiglianza, imitare le curve di rotazione delle galassie a spirale senza la necessità di materia oscura.
Attualmente, queste curve di rotazione galattica rappresentano la prova chiave dell'esistenza della materia oscura - poiché le stelle esterne delle galassie rotanti spesso si muovono attorno a un disco galattico così velocemente che dovrebbero volare via nello spazio intergalattico - a meno che non sia presente una massa "invisibile" aggiuntiva nella galassia per tenerli gravitazionalmente nelle loro orbite.
Il problema può essere apprezzato considerando il moto kepleriano dei pianeti nel nostro Sistema Solare. Il mercurio orbita attorno al Sole ad una velocità orbitale di 48 chilometri al secondo - mentre Nettuno orbita attorno al Sole ad una velocità orbitale di 5 chilometri al secondo. Nel Sistema Solare, la vicinanza di un pianeta alla notevole massa del Sole è una funzione della sua velocità orbitale. Quindi, ipoteticamente, se la massa del Sole fosse ridotta in qualche modo, la velocità orbitale esistente di Nettuno la sposterebbe verso l'esterno dalla sua orbita attuale, potenzialmente scagliandola nello spazio interstellare se il cambiamento fosse abbastanza significativo.
La fisica della Galassia della Via Lattea è diversa dal Sistema Solare, poiché la sua massa è distribuita più uniformemente sul disco galattico, piuttosto che il 99% della sua massa è concentrata centralmente, così come è nel Sistema Solare.
Tuttavia, come spiega l'articolo del precedente Space Magazine, se assumiamo una relazione simile tra la massa cumulativa della Via Lattea e la velocità orbitale delle sue stelle esterne, dobbiamo riconoscere che gli oggetti visibili all'interno della Via Lattea hanno solo il 10-20% della massa necessaria per contenere la velocità orbitale delle stelle nel suo disco esterno. Quindi concludiamo che il resto di quella massa galattica deve essere materia oscura (invisibile).
Questa è la visione del consenso contemporanea su come funzionano le galassie - e una componente chiave dell'attuale modello standard della cosmologia dell'universo. Ma Carati ha avuto un'idea apparentemente non plausibile secondo cui le curve di rotazione delle galassie a spirale potrebbero essere spiegate dall'influenza gravitazionale della materia lontana, senza bisogno di fare appello alla materia oscura.
Concettualmente l'idea ha poco senso. Posizionare una massa gravitazionalmente significativa al di fuori dell'orbita delle stelle potrebbe trascinarle in orbite più ampie, ma è difficile capire perché ciò si aggiungerebbe alla loro velocità orbitale. Disegnare un oggetto in un'orbita più ampia dovrebbe far sì che impieghi più tempo a orbitare attorno alla galassia poiché avrà più circonferenza da coprire. Quello che generalmente vediamo nelle galassie a spirale è che le stelle esterne orbitano attorno alla galassia nello stesso periodo di tempo di più stelle interne.
Ma sebbene il meccanismo proposto sembri un po 'poco plausibile, ciò che è notevole nell'affermazione di Carati è che la matematica apparentemente fornisce curve di rotazione galattica che si adattano da vicino ai valori osservati di almeno quattro galassie conosciute. In effetti, la matematica offre una misura straordinariamente ravvicinata.
Con gli occhiali scettici saldamente in posizione, da questa scoperta si potrebbero trarre le seguenti conclusioni:
• Ci sono così tante galassie là fuori che non è difficile trovare quattro galassie adatte alla matematica;
• La matematica è stata adattata per adattarsi ai dati già osservati;
• La matematica semplicemente non funziona; o
• Mentre l'interpretazione dei dati dell'autore può essere messa in discussione, la matematica funziona davvero.
La matematica si basa su principi stabiliti nelle equazioni di campo di Einstein, il che è problematico in quanto le equazioni di campo si basano sul principio cosmologico, il quale presuppone che l'effetto della materia lontana sia trascurabile - o almeno che si uniformi su larga scala.
Per fortuna, il documento di Carati rileva anche altri due esempi in cui la matematica può anche adattarsi alle galassie con velocità di rotazione in calo nelle loro stelle esterne. Ciò si ottiene cambiando il segno di uno dei componenti delle formule (che può essere + o -). Pertanto, da un lato l'effetto della materia lontana è di indurre una pressione positiva che contiene la rapida rotazione delle stelle, impedendo loro di volare via - e, dall'altro, può indurre una pressione negativa per incoraggiare un decadimento atipico in un curva di rotazione della galassia.
Come dice il proverbio, se qualcosa sembra troppo bello per essere vero, probabilmente non è vero. Tutti i commenti sono benvenuti.
Ulteriori letture:
Carati Effetti gravitazionali della materia lontana sulle curve di rotazione delle galassie a spirale.
