Как известно, «тёмная материя» была придумана теоретиками в виде гипотезы ad hoc потому, что в дисковой части спирали Млечного пути, как и в других сходных галактиках, звёзды как бы вращаются вокруг центра не так как планеты, например в Солнечной системе. В планетных системах орбитальная скорость объекта на определённом расстоянии от центра уменьшается. Теоретики, оценивая наблюдения астрономов, приходили к выводу, что на периферии галактик звёзды вращаются вокруг их центров со скоростью большей, чем это следует из формулы Ньютона. И чем дальше от центра, тем их скорость вроде бы выше. «Тёмная материя» добавляла в формулы теоретиков гравитации.
Но астрономы практики с помощью наблюдений в инфракрасном диапазоне доказали, что кривые вращения галактик можно объяснить без привлечения гипотезы тёмной материи. Соответствующая статья направлена на публикацию в журнале Physical Review Letters, а с её препринтом можно ознакомиться на сайте Корнельского университета.
Исследователи из Университета Case Western Reserve (США) использовали снимки космического ИК-телескопа “Спитцер”, чтобы прояснить вопрос о том, как различается вращение галактик, имеющих много тёмной материи и мало тёмной материи. Всего они исследовали 153 галактики как спиральной формы, типа нашей, так и неправильной формы. Некоторые из них были гигантскими, некоторые – карликовыми. Ряд этих галактик имел массивную центральную часть, другие почти вовсе не имели её.
Результаты исследования оказались весьма неожиданными. Кривая вращения галактики, описывающая, как меняется скорость вращения звёзд на её окраинах, полностью определялась распределением обычной, видимой материи в той или иной галактике. Причём это оказалось верным для всех типов изученных галактик.
Исследователи из Университета Case Western Reserve предполагают, что результаты их исследования резко расходятся с предшествующими потому, что они использовали для оценки массы обычной материи снимки в ИК-диапазоне. Более ранние работы базировались на наблюдениях в видимом свете. Многие объекты в галактиках в видимом свете очень тусклые. Это могло привести к неверной оценке массы обычной материи в таких галактиках.
Кривые вращения галактик упрощённо можно представить на графике, где показана зависимость орбитальной скорости звёзд в галактике (ось ординат) от расстояния до её центра (ось абсцисс). Как отмечает не участвовавший в исследовании Дэвид Меррпит (David Merritt) из Рочестерского технологического института (США), данные, полученные в новой работе, – это “серьёзный и, возможно, фатальный вызов гипотезе тёмной материи. Ничто в стандартной космологической модели этого не предсказывало, и почти невозможно представить себе, как эта модель может учесть новооткрытые факты без полного отказа от гипотезы тёмной материи”.