Kort over mørkt stof over KiDS -undersøgelsesregionen (region G12). Kredit:KiDS -undersøgelse
Observationer af galaktiske rotationskurver giver en af de stærkeste beviser, der peger mod eksistensen af mørkt stof, en ikke-baryonisk form for stof, der udgør anslået 85 % af stoffet i det observerbare univers. Nuværende vurderinger af galaktiske rotationskurver er baseret på en ramme af Newtonske beretninger om tyngdekraften, et nyt blad udgivet i EPJ C , af Gerson Otto Ludwig, Det Nationale Institut for Rumforskning, Brasilien, foreslår, at hvis dette erstattes med en generel relativitetsbaseret model, behovet for at ty til mørkt stof er lettet, erstattet af virkningerne af gravitomagnetisme.
Mørkt stofs hovedrolle, Ludwig påpeger i avisen, har historisk set været at løse forskellen mellem astrofysiske observationer og nuværende teorier om tyngdekraften. Enkelt sagt, hvis baryonisk stof - den form for stof, vi ser omkring os hver dag, som består af protoner, neutroner og elektroner - er den eneste form for stof, så burde der ikke være nok tyngdekraft til at forhindre galakser i at flyve fra hinanden.
Ved at se bort fra generelle relativistiske korrektioner til Newtonsk tyngdekraft, der stammer fra massestrømme, og ved at negligere disse massestrømme, Ludwig hævder, at disse modeller også savner væsentlige ændringer af rotationskurver - kredsløbshastighederne for synlige stjerner og gas plottet mod deres radiale afstand fra deres galakses centrum. Dette er på grund af en effekt i generel relativitet, der ikke er til stede i Newtons teori om tyngdekraften - frame-dragging eller Lense Thirring-effekten. Denne effekt opstår, når et massivt roterende objekt som en stjerne eller et sort hul 'trækker' selve rumtidens stof med sig, igen giver anledning til et gravitomagnetisk felt.
I denne avis, Ludwig præsenterer en ny model for rotationskurver for galakser, som er i overensstemmelse med tidligere bestræbelser, der involverer generel relativitetsteori. Forskeren demonstrerer, at selvom virkningerne af gravitomagnetiske felter er svage, At indregne dem i modeller afhjælper forskellen mellem teorier om tyngdekraft og observerede rotationskurver – hvilket eliminerer behovet for mørkt stof. Teorien mangler stadig en vis udvikling, før den er bredt accepteret, med forfatteren, der især påpeger, at tidsudviklingen af galakser modelleret med denne ramme er et komplekst problem, som vil kræve meget dybere analyse.
Ludwig afslutter med at foreslå, at alle beregninger udført med tynde galaktiske skivemodeller udført indtil dette punkt muligvis skal genberegnes, og selve begrebet mørkt stof selv, spurgte.