Première preuve que la gravité peut exister sans masse

MADRID, 7 juin (EUROPA PRESS) –

Un astrophysicien a décrit pour la première fois comment la gravité peut exister sans masse, proposant une théorie alternative selon laquelle pourrait potentiellement atténuer le besoin de matière noire.

La matière noire est une forme hypothétique de matière émise par des effets gravitationnels qui ne peut être expliquée par la relativité générale à moins qu’il n’y ait plus de matière présente dans l’univers qu’on ne peut en voir. Il reste pratiquement aussi mystérieux qu’il y a près d’un siècle, lorsque l’astronome néerlandais Jan Oort l’a suggéré pour la première fois en 1932 pour expliquer ce que l’on appelle “masse manquante” nécessaire pour que des choses comme les galaxies se regroupent.

“Ma propre inspiration est venue de ma recherche d’une autre solution aux équations du champ gravitationnel de la relativité générale (dont la version simplifiée, applicable aux conditions des galaxies et des amas de galaxies, est connue sous le nom d’équation de Poisson), qui donne une force gravitationnelle finie. en l’absence de toute masse détectable”, dit c’est une déclaration Professeur Richard Lieu de l’Université d’Alabama à Huntsville (UAH), auteur de la nouvelle recherche, publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

“Cette initiative est à son tour motivée par ma frustration face au statu quo, c’est-à-dire à la notion de l’existence de la matière noire. malgré l’absence de preuves directes pendant un siècle entier. »

Le chercheur soutient que «l’excès» de gravité nécessaire pour maintenir une galaxie ou un amas ensemble pourrait plutôt être dû à des ensembles concentriques de défauts topologiques en forme de couches dans des structures que l’on trouve couramment dans tout le cosmos et qui ont probablement été créées au début de l’univers lorsqu’une transition de phase s’est produit. Une transition de phase cosmologique est un processus physique dans lequel l’état général de la matière change dans son ensemble dans tout l’univers.

“On ne sait pas actuellement quelle forme précise de transition de phase dans l’univers pourrait donner lieu à des défauts topologiques de ce type”, explique Lieu.

“Les effets topologiques sont des régions très compactes de l’espace avec une très haute densité de matière, généralement sous la forme de structures linéaires appelées cordes cosmiques, bien que des structures 2D telles que des couches sphériques soient également possibles.

“Les couches de mon article sont constituées d’une fine couche interne de masse positive et d’une fine couche externe de masse négative. La masse totale des deux couches (qui est tout ce qui peut être mesuré en termes de masse) est exactement nulle, mais quand un l’étoile se trouve au-dessus de cette couche, Il subit une grande force gravitationnelle qui l’attire vers le centre de la couche.

Puisque la force gravitationnelle implique fondamentalement la déformation de l’espace-temps lui-même, elle permet à tous les objets d’interagir les uns avec les autres, qu’ils aient une masse ou non. Il a été confirmé, par exemple, que les photons sans masse subissent les effets gravitationnels des objets astronomiques.

“La courbure gravitationnelle de la lumière par un ensemble de couches concentriques singulières qui constituent une galaxie ou un amas C’est parce qu’un rayon de lumière est légèrement dévié vers l’intérieur (c’est-à-dire vers le centre de la structure à grande échelle, ou un ensemble de couches) lors du passage à travers une couche”, explique Lieu.

“L’effet total du passage à travers de nombreuses couches est une déviation totale finie et mesurable qui imite la présence d’une grande quantité de matière noire, très similaire à la vitesse des orbites stellaires.

“La courbure de la lumière et les vitesses orbitales des étoiles sont les seuls moyens par lesquels la force du champ gravitationnel dans une structure à grande échelle, qu’il s’agisse d’une galaxie ou d’un amas de galaxies, peut être mesurée. L’affirmation dans mon article est qu’au moins les couches il postule qu’il n’y a pas de masse. Il n’est donc pas nécessaire de perpétuer cette recherche apparemment sans fin de la matière noire.“.

Les questions des recherches futures porteront probablement sur la manière dont une galaxie ou un amas se forme grâce à l’alignement de ces couches, ainsi que sur la manière dont se produit l’évolution des structures.

“Cet article ne tente pas d’aborder le problème de la formation de la structure. Un point controversé est de savoir si les couches étaient initialement des cordes plates ou même droites, mais le moment cinétique les enroule. Il y a aussi la question de savoir comment confirmer ou infirmer les couches proposées. par observations Bien sûr, la disponibilité d’une deuxième solution, même si elle est très suggestive, ne suffit pas en soi à discréditer l’hypothèse de la matière noire ; cela pourrait au mieux être un exercice mathématique intéressant”, conclut Lieu. “Mais c’est la première preuve que la gravité peut exister sans masse.”