Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя - Владимир Анатольевич Моисеев
Недавней находкой является то, что она может объяснить формирование структуры без холодной тёмной материи, но требует массивных нейтрино ~2 эВ. Другие авторы утверждают, однако, что TeVeS не может объяснить одновременно и анизотропию реликтового излучения и структурообразование, то есть действует за пределами этих моделей, хотя они имеют высокое значение.
В 2012 году астрофизики из Пенсильванского университета (США) и Кембриджского университета (Великобритания) испытали «на прочность» скаляр-тензор-векторную теорию гравитации при помощи цефеид из ближайших к нам 25 галактик местного скопления. Результат плачевный: в рамках точности измерений эффекты, предсказанные теорией, не подтвердились.
Глава 11-20-7
Ученые моделируют формирование галактик без темной материи
Февраль 2020
Впервые ученые из Боннского и Страсбургского университетов, Германия, смоделировали формирование галактик во Вселенной, в которой отсутствует темная материя. Вместо этого астрономы для воссоздания данного процесса на компьютере модифицировали законы ньютоновской динамики. Галактики, которые были получены в результате моделирования, близко напоминают те галактики, которые мы наблюдаем сегодня на небе. Согласно ученым, используемые ими исходные положения могут помочь разрешить многие загадки современной космологии. Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
Космологи сегодня полагают, что материя после Большого взрыва была распределена неравномерно. В местах с повышенной плотностью происходило дальнейшее накопление материи по механизму положительной обратной связи, вызываемому гравитационными силами. На протяжении нескольких миллиардов лет эти сгустки материи в конечном счете превратились в галактики, которые мы наблюдаем сегодня.
Важной составляющей этой гипотезы является темная материя. С одной стороны, она должна отвечать за изначально неравномерное распределение материи. Одновременно она объясняет некоторые несоответствия в наблюдательных данных. Например, звезды во вращающихся галактиках часто движутся с настолько высокими скоростями, что суммарная гравитация всей видимой материи галактики не может удержать их от выхода из галактики – и тем не менее звезды продолжают двигаться в составе галактики. Астрономы относят это дополнительное притяжение, «склеивающее» галактику в единое целое, на счет темной материи.
Однако темная материя до сих пор так и не была ни разу обнаружена напрямую. Одна из альтернатив этой гипотезы носит название MOND (MOdified Newtonian Dynamics, «модифицированная ньютоновская динамика»); она была предложена израильским физиком профессором Мордехаем Милгромом. Согласно этой гипотезе, в масштабе галактик уравнения ньютоновской динамики следует корректировать в сторону увеличения силы гравитационного взаимодействия.
В новой работе доктор Павел Крупа (Pavel Kroupa) из Боннского университета с коллегами построили модель формирования звезд и галактик на основе гипотезы MOND, начиная с газового облака, возникшего через несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва. Согласно авторам, результаты моделирования показали близкое соответствие наблюдениям ночного неба при помощи современных телескопов, особенно в части распределения и скоростей звезд. Кроме того, как отмечают Крупа и его коллеги, эти расчеты дают больше спиральных и дисковых галактик, подобных Млечному пути, по сравнению с расчетами на основе гипотезы темной материи - что точнее отражает устройство современной Вселенной. Вдобавок расчеты на основе гипотезы MOND менее чувствительны к изменению ряда параметров, таких как частота сверхновых и их влияние на распределение материи в галактиках, пояснил Крупа.
astronews.ru, 9 февраля 2020
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200209183141
Журнал Astrophysical Journal. 2020
Павел Крупа (Pavel Kroupa) из Боннского университета
Глава 11-20-8
Павел Крупа
Павел Крупа (родился 24 сентября 1963 года в Йиндржиху в Градец, Чехословакия) — чешско-австралийский астрофизик и профессор Боннского университета.
Рис. Павел Крупа
После провала Пражской весны 1968 года семья Крупы бежала из Чехословакии, оставив все имущество;как следствие Крупа вырос в Германии и Южной Африке.В 1983 году он сдал выпускные экзамены Abitur в Геттингене, а затем изучал физику в Университете Западной Австралии в Перте.В 1988 году он выиграл стипендию Исаака Ньютона в Кембриджском университете, а в 1992 году — старшую исследовательскую стипендию Роуз Болл в Тринити-колледже в Кембридже, а в 1992 году получил докторскую степень в Англии, защитив диссертацию о распределении звезд малой массы в Млечном Пути.После этого Крупа до 2000 года работал в группах астрономических исследований в Гейдельбергском университете и в Институте астрономии Макса Планка, прежде чем перешел в Кильский университет и получил там хабилитацию.В 2002 году он был удостоен стипендии Гейзенберга. В апреле 2004 года он был назначен в обсерваторию Боннского университета, которая сегодня является отделением Института астрономии Аргеландера.В 2007 году он был удостоен звания приглашенного профессора Университета Суинберна в Мельбурне и звания приглашенного профессора Фонда Леверхалма в Университете Шеффилда. Крупа возглавляет исследовательскую группу по звездному населению и звездной динамике в Боннском университете.
Его исследовательская работа началась в 1987 году в Австралии с исследования Проксимы Центавра.Крупа хорошо известен своими работами по распределению звездных масс.В Кембридже в 1990–1992 годах с помощью данных наблюдений по подсчету звезд и двойных звезд, а также детальных расчетов звездной структуры с Кристофером А. Таутом и Джерардом Ф. Гилмором он вывел современную, обычно используемую каноническую ММП (начальную функцию массы),которое описывает распределение масс звезд при их рождении.
В 2004 году в Киле вместе с Карстеном Вайднером он предположил существование физической максимальной массы звезды примерно в 150 солнечных масс.В Гейдельберге он представил первые в 1993–1995 годах звездно-динамические расчеты звездных скоплений, в которых все звезды рождаются как двойные звезды.Таким образом, он решил проблему, заключающуюся в том, что популяции полей имеют значительно более низкую скорость двойных звезд, чем области звездообразования, потому что двойные звезды распадаются по мере эволюции и рассеивания звездных скоплений.Он математически сформулировал и применил теорию эволюции двойных звезд (собственную эволюцию), создал метод динамического популяционного синтеза и предсказал существование запрещенных предыдущей теорией двойных звезд (запрещенных двойных).В сотрудничестве с Инго Тисом и Кристианом Тайсом в 2003–2004 годах в Киле он предположил, что коричневые карлики и внесолнечные планетные системы могут развиваться в околозвездных дисках из-за проходящих звезд, которые нарушают диски.Солнечная система, вероятно, сформировалась в результате таких событий.
В Киле он также теоретически сформулировал концепцию, согласно которой галактики должны описываться звездами, образующимися в популяциях встроенных звездных скоплений.Этим он объяснил в 2002 году наблюдаемое нагревание или утолщение диска Млечного Пути с возрастом, а вместе с Карстеном Вейднером сформулировал «теорию IGIMF (интегрированной функции начальной массы галактики)».
В 1997 году он также обнаружил звездно-динамические решения для галактик-спутников Млечного Пути без необходимости использования
