科學家稱不同星系可能有自己的「引力定律」

嘯宇


【正見網2003年10月18日】

據10月的美國物理評論雜誌指出,宇宙其它星系可能有自己的引力定律。

大多數的星系是由暗物質組成的。暗物質並不象通常粒子一樣由質子、中子組成,它就像一種重力膠把整個星系粘在一起。科學家不能直接測到暗物質,但能通過星系的旋轉速度間接知道它的存在的。儘管宇宙中90%以上的組成是暗物質,但天文學家對它知道甚少。

暗物質的重力作用方式,科學家們一直沿用牛頓的萬有引力定律的思路。新理論提出,暗物質可能對它周圍的正常物質根本就沒有作用。只有當彼此分開相當距離後,才會相互吸引。這和牛頓的萬有引力定律相差非常遠。

傳統的重力理論模擬表明,在靠近星系中心的時候,暗物質的密度會有一個急劇的增長。但是科學家們觀察到的結果卻不是這樣,暗物質的密度是逐漸增長的。應用新的引力理論,可以很好地解釋這一問題。在距離小於幾千光年的時候,暗物質和正常物質之間有輕微的相互吸引力,但當它們相互靠近到幾百光年的時候,重力吸引將消失。這樣,他們可以得到和觀察結果一致的暗物質密度分布。這一模型已經成功地解釋了四個星系的暗物質密度分布。另外,按過去的理論,在大星系的周圍,通常應同時形成眾多的小星系。但是,在銀河系,被觀察到的只有非常少的小星系。新的重力理論認為,的確有很多小星系在銀河系的周圍,但是因為它們只有數千光年直徑範圍,因此對正常物質的吸引力也小,不足以吸引足夠的正常物質,因此難以被我們的望遠鏡觀察到。

康耐爾大學的Riccardo Giovanelli說,這項理論無異於給大家吹了一絲新鮮空氣。對經典理論的懷疑和修改,可以引導人們了解更多的宇宙奧秘。

參考文章:

1. Federico Piazza and Christian Marinoni,Model for Gravitational Interaction Between Dark Matter and Baryons,Phys. Rev. Lett. 91, 141301 (issue of 3 October 2003)
2. http://focus.aps.org/story/v12/st12

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