Galaksi yang disimulasikan dilihat dari atas, dengan kawasan tengah gelap yang sepadan dengan daya standard dan kawasan kuning terang yang sesuai dengan daya yang diubah.
(Imej: © Christian Arnold / Baojiu Li / Universiti Durham.)
Sekumpulan saintis telah membuat simulasi komputer di alam semesta untuk menguji teori alternatif daripada teori relativiti umum Albert Einstein.
Kajian mereka mendapati bahawa galaksi yang serupa dengan Bima Sakti kita sendiri masih dapat terbentuk di alam semesta dengan undang-undang graviti yang diubah, menunjukkan bahawa teori relativiti bukanlah satu-satunya cara untuk menjelaskan peranan graviti dalam evolusi alam semesta.
Ahli fizik dari Durham University di England membuat simulasi komputer menggunakan model alternatif graviti terkemuka yang disebut "f (R) -gravity," juga dikenal sebagai "Teori Bunglon," yang mengubah tingkah laku graviti mengikut persekitaran sekitarnya. Simulasi menunjukkan bahawa model graviti yang diubah masih boleh menyebabkan pembentukan galaksi.
"Teori graviti yang dimodifikasi, termasuk Teori Bunglon, telah dikaji oleh komuniti untuk sementara waktu, dan banyak ramalan mereka diketahui," Baojiu Li, seorang ahli fizik di Institut Kosmologi Komputasi di Universiti Durham dan pengarang bersama kajian baru itu, memberitahu Space.com. "Namun, sebahagian besar kajian sebelumnya dilakukan dengan penyederhanaan kritis - anggapan bahawa alam semesta hanya mengandungi materi gelap, dan tidak ada benda bercahaya."
Salah satu pertanyaan yang tidak dijawab dalam kosmologi adalah alasan bahawa alam semesta berkembang, kata Li, dan model lain telah berusaha menjawab soalan itu dengan memperkenalkan kekuatan yang tidak diketahui yang disebut tenaga gelap. Kekuatan berterusan dalam teori relativiti umum dapat menjelaskan pengembangan alam semesta, tetapi melakukannya dengan memasukkan sejumlah besar bahan gelap yang tidak dapat diamati dan tetap tidak dapat disahkan.
Para saintis percaya bahawa sekitar 68% alam semesta terdiri daripada tenaga gelap, sementara bahan gelap membentuk 27%; bahan normal, yang merangkumi badan yang dapat dilihat oleh kita seperti planet, bintang dan galaksi, membentuk sekitar 5%.
"Namun, alternatif untuk pemalar kosmologi, yang menjelaskan pengembangan dipercepat dengan mengubah hukum graviti, seperti gravitasi f (R), juga banyak dipertimbangkan memandangkan sedikit yang diketahui mengenai tenaga gelap," tambah Li.
Kajian ini juga melihat kesan graviti yang diubah pada lubang hitam supermasif, yang mengeluarkan haba dan bahan yang terbakar pada gas yang diperlukan untuk membentuk bintang. Tenaga yang dikeluarkan dari lubang hitam juga memberi makan inti yang terdapat di galaksi, dan oleh itu memainkan peranan utama dalam pembentukan galaksi.
Walau bagaimanapun, penemuan menunjukkan bahawa, walaupun dengan undang-undang graviti yang berbeza mengurangkan jumlah haba yang dikeluarkan oleh lubang hitam, galaksi masih terbentuk dalam model simulasi alam semesta seperti yang mereka lakukan di alam semesta yang sebenarnya.
"Kajian itu sendiri tidak mengatakan apa-apa mengenai kesahan relativiti umum, tetapi menunjukkan kemungkinan perkara yang dapat dilihat seseorang ketika cuba membezakan Teori Bunglon dari relativiti umum dengan data masa depan," kata Li.
Para penyelidik merancang untuk menguji pemerhatian mereka melalui Square Kilometer Array, sekumpulan teleskop radio yang terletak di Australia dan Afrika Selatan yang dijadualkan beroperasi dan beroperasi pada pertengahan 2020.
Kajian ini diterbitkan dalam Nature Astronomy pada 8 Julai.
- Teori Graviti Einstein Lulus Ujian Terberat Sehingga Kini
- 100 Tahun yang Lalu, Eksperimen Gerhana Matahari Menyahkan Teori Relativiti Einstein
- 'Solar Gravity Lens' Dapat Membawa Exoplanet ke Fokus Tajam
