Velká tvrzení o trpasličí galaxii

Co způsobuje, že se hvězdy v galaxiích pohybují na pozorovaných drahách? Je to temná hmota, která neviditelně ovlivňuje galaktické struktury a drží je pohromadě? Nebo modifikovaná newtonovská dynamika (MOND), která žádný takový hvězdný tmel nepotřebuje? Podle týmu Pietera van Dokkuma, jehož studii publikoval časopis Nature, se trpasličí galaxie NGC1052-DF2 obejde bez temné hmoty a současně teorii MOND vyvrací. Prof. Dr. Pavel Kroupa z Univerzity v Bonnu a Univerzity Karlovy se nyní proti této publikaci společně s mezinárodním vědeckým týmem ohrazuje. Časopis Nature jejich komentář zveřejnil na svém webu.

Temnou hmotu můžeme pozorovat pouze nepřímo prostřednictvím jejích účinků na změny gravitace. Jedině s pomocí temné hmoty může být v rámci standardního kosmologického modelu objasněn pohyb hmoty viditelné, např. rychlost oběhu hvězd kolem středu galaxie. „Newtonova i Einsteinova teorie gravitace se zakládaly na empirických datech, která měli vědci pouze pro naši sluneční soustavu, když se ještě nezkoumaly galaxie,“ vysvětluje Prof. Dr. Kroupa. Hypotéza MOND oproti tomu předpokládá, že se gravitační síly v galaxiích chovají jinak, než jak je známe z naší sluneční soustavy. Zejména při velmi malých zrychleních může gravitace dodatečnými vlivy zesilovat, jak předpovídají Newtonovy zákony. Teorie MOND tedy nepotřebuje žádnou temnou hmotu.

Pieter van Dokkum a kolegové informovali v březnu tohoto roku v časopise Nature o trpasličí galaxii NGC1052-DF2, která existuje bez temné hmoty. „Takových trpaslíků se v galaktických skupinách nachází hodně, ale vždy s temnou hmotou,“ konstatuje Dr. Jörg Dabringhausen z Univerzity Karlovy. „Paradoxně bylo v této publikaci také usouzeno, že teorie MOND neplatí,“ dodává Kroupa. Studie v Nature tvrdí, že podle MOND by měla být gravitace ve všech galaxiích vyšší. Protože tomu tak u trpasličí galaxie NGC1052-DF2 není, měla by tím být gravitační teorie MOND vyvrácena.

V doplňujícím komentáři Kroupa a jeho kolegové z Íránu, Velké Británie, Číny, Nizozemí a Švýcarska uvádějí, že trpasličí galaxie bez temné hmoty je dokonce důležitým potvrzením MOND. „NGC1052-DF2 není izolovaná jako ostrov v oceánu,“ říká Kroupa. Působí na ni totiž gravitační pole sousedních galaxií. „Bez těchto vnějších vlivů není predikce interní dynamiky trpasličí galaxie v rámci MOND možná,“ vysvětluje Prof. Dr. Hosein Haghi z íránského Institutu pro pokročilá studia v základních vědách. Pokud se tyto vlivy zohlední, je NGC1052-DF2 s MOND teorií v souladu.

„Neplatnost MOND teorie byla předčasně ohlášena již několikrát ve velmi vlivných časopisech,“ říká Kroupa. Zatím ale žádné z tvrzení neobstálo při podrobnějším zkoumání. „Naše statistická analýza dat ukazuje, že teorie MOND zde bez problémů platí,“ říká Indranil Banik a dodává: „Nejsme jediní, kdo na problémy zveřejněné práce poukazují.“

Komentáře časopisu Nature (Brief communications arising, BCA) slouží k aktuální diskusi a vyjasnění publikovaných výsledků. BCA jsou zasílány autorům původních prací s žádostí o reakci. Před online zveřejněním prochází komentáře hodnocením od nezávislých odborníků ze stejného oboru.

prof. RNDr. Pavel Kroupa, Ph.D.
tel: +49 157 89091309
email: kroupa@sirrah.troja.mff.cuni.cz

– OPMK –