Er den primære rivaliserende teori om mørke materier død? Cassini-rumfartøjet og andre nyere test kan gøre MOND ugyldig

En anden usikkerhed er tyngdekraften fra omgivende galakser, som har en mindre effekt. Men undersøgelsen viste, at i betragtning af hvordan MOND skulle arbejde for at passe med modeller for galakse-rotation, kan den ikke også passe til Cassini-radiosporingsresultaterne – uanset hvordan vi justerer beregningerne.

Med de standardantagelser, der anses for mest sandsynlige af astronomer og giver mulighed for en bred vifte af usikkerheder, er chancen for, at MOND matcher Cassini-resultaterne, den samme som en vendt mønt, der lander heads up 59 gange i træk. Dette er mere end det dobbelte af "5 sigma"-guldstandarden for en opdagelse inden for videnskab, hvilket svarer til omkring 21 møntvendinger i træk.

Flere dårlige nyheder til MOND

Det er ikke den eneste dårlige nyhed for MOND. En anden test er leveret af brede binære stjerner - to stjerner, der kredser om et fælles center med flere tusinde AU fra hinanden. MOND forudsagde, at sådanne stjerner skulle kredse omkring hinanden 20 % hurtigere end forventet med Newtons love. Men en af ​​os, Indranil Banik, ledede for nylig en meget detaljeret undersøgelse, der udelukker denne forudsigelse. Chancen for at MOND har ret givet disse resultater er den samme som en fair mønt, der lander heads up 190 gange i træk.

Resultater fra endnu et hold viser, at MOND heller ikke formår at forklare små kroppe i det fjerne ydre solsystem. Kometer, der kommer ind derude, har en meget smallere energifordeling end MOND forudsiger. Disse kroppe har også baner, der normalt kun hælder lidt i forhold til det plan, som alle planeterne kredser tæt på. MOND ville få tilbøjelighederne til at være meget større.

Newtonsk tyngdekraft er stærkt foretrukket frem for MOND på længdeskalaer under omkring et lysår. Men MOND fejler også på skalaer større end galakser:den kan ikke forklare bevægelserne i galaksehobe. Mørkt stof blev først foreslået af Fritz Zwicky i 1930'erne for at redegøre for de tilfældige bevægelser af galakser i Coma Cluster, som kræver mere tyngdekraft for at holde det sammen, end den synlige masse kan give.

MOND kan heller ikke give nok tyngdekraft, i det mindste i de centrale områder af galaksehobe. Men i deres udkant giver MOND for meget tyngdekraft. Hvis man i stedet antager Newtonsk tyngdekraft med fem gange så meget mørkt stof som normalt stof, ser det ud til at give en god tilpasning til dataene.

Kosmologiens standard mørk stofmodel er dog ikke perfekt. Der er ting, det kæmper for at forklare, fra universets ekspansionshastighed til gigantiske kosmiske strukturer. Så vi har måske endnu ikke den perfekte model. Det ser ud til at mørkt stof er kommet for at blive, men dets natur kan være anderledes end hvad standardmodellen antyder. Eller tyngdekraften kan faktisk være stærkere, end vi tror - men kun i meget store skalaer.

Men i sidste ende kan MOND, som den er formuleret, ikke længere betragtes som et levedygtigt alternativ til mørkt stof. Vi kan måske ikke lide det, men den mørke side har stadig indflydelse.

Flere oplysninger: Harry Desmond et al., Om spændingen mellem den radiale accelerationsrelation og solsystemets quadrupol i modificeret tyngdekraft MOND, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI:10.1093/mnras/stae955

Journaloplysninger: Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society

Leveret af The Conversation

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.