Физики Даремского университета провели симуляцию эволюции Вселенной, основываясь на Теории Хамелеона (или f(R)-гравитация), которая является модифицированной версией общей теории относительности Эйнштейна. Оказалось, что в компьютерной модели при этом возникают галактики со спиральными рукавами, напоминающими Млечный Путь. Об этом сообщает Science Alert.
Как пишут исследователи в своей статье, f(R)-гравитация обобщает теорию относительности Эйнштейна, делая последнюю своим частным случаем. При этом вводится функция, которая позволяет объяснить феномен ускоренного расширения Вселенной, не прибегая к таким понятиям как темная энергия или темная материя. Кроме того, частицы должны вступать в некое пятое фундаментальное взаимодействие. Оно способствует тому, что в средах с низкой плотностью вещества сила гравитации усиливается на четыре трети, но в более плотных средах (например, в Солнечной системе) такого усиления нет из-за специфического механизма экранирования.
Другим важным свойством Теории Хамелеона является то, что она предсказывает такую скорость распространения гравитационных волн и фотонов, какая не противоречит наблюдениям. Однако в новой научной работе физики испытали f(R)-гравитацию на способность предсказать эволюцию галактик. Для этого они смоделировали описываемую новой теорией силу притяжения свермассивных черных дыр, находящихся в центрах галактик и влияющих на рост и развитие звездных систем.
Результаты космологической симуляции показали, что в условиях f(R)-гравитации формировались вращающиеся дисковые галактики со спиральными рукавами. Согласно ученым, это не опровергает теорию относительности Эйнштейна, однако показывает, что существуют и другие способы объяснить роль гравитации в эволюции Вселенной.
Кроме того, f(R)-гравитация должна оказывать влияние на распределение звезд и нейтрального водорода, что может быть подтверждено в будущем с помощью Square Kilometer Array — крупнейшего радиоинтерферометра, который будет запущен в следующем году.