Galaxernas gravitation böjer rymden, så att ljuset som färdas genom detta utrymme böjs. Denna böjning av ljus gör det möjligt för astronomer att mäta fördelningen av gravitationen runt galaxer, till och med upp till hundra gånger större avstånd än själva galaxen. Kredit:APS/Alan Stonebraker; galaxbilder från STScI/AURA, NASA, ESA, och Hubble Heritage Team
Ett team ledd av astronomen Margot Brouwer (Leiden Observatory, Nederländerna) har testat den nya teorin av teoretisk fysiker Erik Verlinde (Universitetet i Amsterdam) för första gången genom tyngdkraftens linseffekt. Brouwer och hennes team mätte fördelningen av gravitationen runt mer än 33, 000 galaxer för att sätta Verlindes förutsägelse på prov. Hon drar slutsatsen att Verlindes teori stämmer väl överens med den uppmätta gravitationsfördelningen. Resultaten har godkänts för publicering i den brittiska tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Galaxernas gravitation böjer rymden, så att ljuset som färdas genom detta utrymme böjs, som genom en lins. Bakgrundsgalaxer som är belägna långt bakom en förgrundsgalax (linsen), verkar därmed något förvrängd. Denna effekt kan mätas för att bestämma fördelningen av gravitationen runt en förgrundsgalax. Astronomer har mätt, dock, som på avstånd upp till hundra gånger galaxens radie, gravitationskraften är mycket starkare än vad Einsteins gravitationsteori förutspår. Den existerande teorin fungerar bara när osynliga partiklar, den så kallade mörka materien, är tillagda.
Verlinde hävdar nu att han inte bara förklarar mekanismen bakom gravitationen med sitt alternativ till Einsteins teori, men också ursprunget till den mystiska extra gravitationen, som astronomer för närvarande tillskriver mörk materia. Verlindes nya teori förutspår hur mycket gravitation det måste finnas, baserat endast på massan av det synliga ämnet.
Brouwer beräknade Verlindes förutsägelse för gravitationen av 33, 613 galaxer, endast baserat på deras synliga massa. Hon jämförde denna förutsägelse med fördelningen av gravitationen mätt med gravitationslinser, för att testa Verlindes teori. Hennes slutsats är att hans förutsägelse stämmer väl överens med den observerade gravitationsfördelningen, men hon betonar att mörk materia också kan förklara den extra gravitationskraften. Dock, massan av den mörka materian är en fri parameter, som måste anpassas till observationen. Verlindes teori ger en direkt förutsägelse, utan fria parametrar.
Den nya teorin är för närvarande endast tillämplig på isolerade, sfäriska och statiska system, medan universum är dynamiskt och komplext. Många observationer kan ännu inte förklaras av den nya teorin, så mörk materia är fortfarande med i loppet. Brouwer:"Frågan nu är hur teorin utvecklas, och hur det kan testas ytterligare. Men resultatet av detta första test ser definitivt intressant ut."