Hvad er et kendetegn ved galakser, der kræver brug af generel relativitet i stedet for Newtonian -teori?

Newtonian Theory Forudsiger, at stjerners orbitalhastighed i en galakse bør falde med afstand fra det galaktiske centrum. Dette skyldes, at gravitationskraften, der udøves af galakseens masse, falder med afstand. Imidlertid viser observationer, at stjerners orbitale hastigheder i spiralgalakser forbliver relativt konstant i store afstande fra det galaktiske centrum . Dette er kendt som flad rotationskurve .

Generel relativitet forklarer dette fænomen ved at introducere begrebet mørkt stof . Dark Matter er en hypotetisk form for stof, der ikke interagerer med lys, hvilket gør det usynligt. Det antages at udgøre en betydelig del af massen af ​​galakser. Tilstedeværelsen af ​​mørkt stof tilvejebringer den yderligere tyngdekraft, der er nødvendig for at opretholde de flade rotationskurver, der er observeret i spiralgalakser.

Derfor er de flade rotationskurver for spiralgalakser en nøgleegenskab, der kræver anvendelse af generel relativitet, da Newtonian teori ikke fuldt ud kan forklare dem uden at påkalde eksistensen af ​​mørkt stof.