(Précédemment détecté fusion étoile à neutrons - alternative à la matière noire et de la théorie de l'énergie sombre un coup fatal) Si vous demandez aux astrophysiciens d'aujourd'hui les plus grands mystères de l'univers ce qu'il est, les deux réponse la plus commune sera que la matière sombre et sombre l'énergie. Nous savons tout, atome sur la Terre, des autres particules élémentaires sont composées de seulement environ 5% du budget énergétique de l'univers. 95% de l'énergie dans l'univers sont la matière noire et l'énergie noire existe sous deux formes, ils ont jamais été détectées directement, ou notre image actuelle de l'univers de la question.
Au dernier moment, la fusion de deux étoiles à neutrons produisent non seulement des ondes gravitationnelles, mais catastrophique est arrivé sur l'explosion du spectre électromagnétique. Les différences dans les temps d'arrivée des ondes lumineuses et gravitationnelles nous permet de connaître beaucoup de choses sur l'univers, le droit d'auteur de l'image: Université de Warwick / Mark Garlick
Celles-ci ont été étudiés en détail, il y a beaucoup de choix peuvent entraîner des conséquences physiques mineures. Avec la première observation de la neutrons combinée, et un signal provenant des ondes gravitationnelles et les rayons arrivant du spectre électromagnétique, un grand nombre de ces options ont été exclues. Lors du test de la matière noire et l'énergie sombre sont en ligne peuvent exister.
C'est un super Abell 370, la masse gravitationnelle des amas de galaxies puissance de fusion sombre (principalement de la matière noire) dans l'inférence bleu. copyright Image: NASA, ESA, D. Harvey (Institut fédéral suisse de technologie), R. Massey (Université de Durham, Royaume-Uni), Hubble SM4 ERO équipe et ST-ECF
Il y a quelques-uns des principaux casse-tête en astrophysique et cosmologie, la matière noire et l'énergie sombre sont utilisés pour résoudre. Pour la matière noire, qui est principalement formé galaxies et rotation autour de l'agrégation, de l'énergie sombre, le taux d'expansion de l'univers, et ils changent avec le temps. Si vous avez effectué les modifications appropriées à la théorie de la gravité, il ne peut pas être introduit dans le cas de la matière sombre et / ou changement d'énergie sombre des objets visibles. Ceux qui étudient ces alternatives dans l'espoir de trouver les changements - qui fait également de nouvelles prévisions de l'énergie de la matière sombre / noir différent - peut tester.
Poussé par le web cosmique de la matière sombre, qui est la plus grande structure est déterminée par l'expansion et de l'énergie sombre. Les petites structures sont formées à partir de filaments le long de la normale, la substance d'interaction électromagnétique effondrée. copyright Image: Ralf Kaehler, Oliver Hahn et Tom Abel (KIPAC)
Mais le changement de gravité, que ce soit la matière noire ou l'énergie noire pour expliquer est très soigneusement un jeu de jeu incontournable. la théorie de la relativité générale d'Einstein ont été assez rigoureux tests, il a été confirmé les prédictions à chaque fois. Si vous changez la gravité, va changer cette théorie, il faut le faire afin d'observer et de mesurer n'affectera pas la manière qui a eu lieu. Donc, il y a beaucoup de choix, s'aventurent dans un système n'a pas été bien testé: la vitesse admissible des changements de gravité. la théorie d'Einstein, la gravité est égale à la vitesse de la lumière. Cependant, beaucoup de remplacement, a été ajusté cette hypothèse.
Illustration par projection à grande échelle est z = 0, avec le plus grand centre de cluster, 15 Mpc / h de profondeur. la densité d'affichage de la matière sombre (à gauche) la transition vers la densité de gaz (à droite). structure à grande échelle de l'univers ne peut pas être expliqué par la matière noire, en dépit de nombreuses tentatives pour modifier la présence de la gravité. copyright Image: Illustris Collaboration / Illustris Simulation
L'énergie sombre est généralement considéré comme un espace constant, à savoir la vitesse de la vitesse de la lumière et de la gravité est constante (et égale). Vous pouvez également ajouter un peu l'équation un peu plus complexe, mais quelques-unes des choses un champ scalaire ou un ensemble de champs supplémentaires. Ceci est une modification d'un modèle caractéristique générique, comme Galileon covariant, grande gravité, la théorie d'Einstein-Aether, Carlos, la gravité Hoava. champ Scalar selon le nombre de cas de la relativité générale norme « Gravity » (tenseur) interaction du champ, la vitesse de la vitesse et donc la gravité de la lumière varie avec le temps ou différents. Cependant, les ondes gravitationnelles gamma et de neutrons de la portée combinée en 1,7 secondes, ce qui signifie que la vitesse de gravité doit être égale à la vitesse de la lumière, l'un des plus de 10 ^ 15 minutes.
Toutes les particules de masse nulle à la vitesse de la lumière, y compris les photons, les gluons et les ondes gravitationnelles, portent respectivement les interactions nucléaires électromagnétiques, gravitationnels et fortes. Heure d'arrivée des ondes gravitationnelles et des ondes électromagnétiques de GW170817 presque identiques, ce qui est très important. copyright Image: NASA / Sonoma State University / Aurore Simonnet
Ainsi, dans la norme sur la base de l'énergie sombre, un grand nombre de méthodes alternatives sont exclues. En fait, 1. l'heure d'arrivée du signal lumineux 7 années de différences et des signaux d'ondes de gravité à la vitesse de moyens de gravité que 130 millions d'années-lumière de la Terre ne peut pas être changé très peu au fil du temps, ne peut pas être systématiquement supérieure ou inférieure à la vitesse de la lumière . Si vous adhérez à un champ scalaire dans tenseur théorie de la gravité, le général obtiendra deux effets:
En termes généraux, un tenseur une vitesse excessive, qui peut être modifié (augmenté), la vitesse de propagation des ondes gravitationnelles. Avec l'expansion de l'univers, un changement significatif varie le signal d'onde gravitationnelle d'amortissement de masse de Planck. La vitesse et la vitesse gravitationnelle de la lumière est si précis, ce qui signifie que toute la théorie modifiée de ce type sont très limités, et la plupart de ces modèles sont en grande partie exclus.
Depuis l'heure d'arrivée des ondes gravitationnelles et des ondes électromagnétiques, de nombreuses tentatives pour éliminer la gravité des changements d'énergie sombres ont été exclus. copyright Image: Jose María Ezquiaga et Miguel Zumalacárregui, 'Dark Energy après GW170817'
Pour essayer de changer la force gravitationnelle de la matière sombre pour essayer d'empirer. Le changement le plus commun est de changer la loi de la force entre la grande masse de l'objet, il change la région potentielle gravitationnelle comprenant une qualité d'espace-temps. Lorsque la vitesse de propagation des ondes gravitationnelles objet lumineux, ou de photons, passe à travers cet espace, ces signaux sont retardés conformément aux règles de la relativité générale: temporisation Shapiro. 130 millions d 'années-lumière de l'extérieur, si le modèle standard de la matière sombre est correcte, alors le nombre de substances devraient être insérées dans le signal sera retardé d'environ trois ans. Mais si la gravité du changement de telle sorte que vous pouvez vous débarrasser de la matière sombre, il va aussi changer considérablement la propagation des ondes de gravité dans l'espace.
Lorsque la lumière, ondes gravitationnelles non-masse, ou une région de l'espace contenant une grande quantité de particules passent à travers le matériau, l'espace est déformé, le chemin optique est courbé, ce qui entraîne un retard dans les temps d'arrivée. Dans la plupart une meilleure théorie de la gravité, le retard de l'onde gravitationnelle de la lumière sont différentes. Image Droit d'auteur: ALMA (ESO / NRAO / NAOJ), L. Calçada (ESO), Y. Hezaveh et al.
Temporels idées tenseur vectoriels tel correction de la théorie non-gravitationnelle ayant une caractéristique sombre affaire ondes gravitationnelles se propageant dans différentes lignes géodésiques, à savoir différents - comme Bekenstein (le Bekenstein) de Teves et Moffat (Moffat) de MoG / scalaire chemin - suivi par les photons et les neutrinos. En bref, gravitationnelles propagation d'onde le long de la trajectoire définie par la matière normale, les neutrinos et les photons et la masse effective devrait se propager le long du chemin défini: Simulé la matière normale, plus la matière noire. Cela permettra à l'heure d'arrivée des photons et des ondes gravitationnelles par environ 800 jours plutôt que observé 1,7 secondes.
Avec les ondes électromagnétiques et gravitationnelles signaux liés entre eux, ces scènes sans matière sombre est cassé.
Le neutron combiné et le neutron entre ngc4993 se produit, et lorsque la lumière de celui-ci le temps de propagation onde quantification / gravitationnel causé. copyright Image: Sibel Boran, Shantanu Desai, Emre Kahya, et Richard Woodard, 'Dark Matter GW170817 émulateurs réfute'
Lorsque des photons et des ondes gravitationnelles (ondes électromagnétiques) à travers l'espace, ils sont affectés par la courbure de l'espace et un espace d'expansion. Cette théorie de la gravitation aussi longtemps que la relativité générale. Si vous modifiez la théorie de la gravité - essayer d'éliminer la nécessité de la matière sombre et / ou de l'énergie sombre, alors des ondes gravitationnelles seront affectées par la substance / section Qualité, et de modifier l'effet aura une incidence sur les photons et autres particules. Etant donné que les ondes gravitationnelles et des signaux optiques provenant du neutron combiné arrivent simultanément, ils passent à travers l'espace à la même vitesse et le même nombre de retard: dans la plage de l'une d'une quadrillionième. Suffisamment précis pour écarter en l'absence de matière noire, le principal concurrent pour la modification de la théorie de la gravité.
Les rayons X à l'ensemble du matériel (rose), et divers groupe de collision (bleu) montrent une séparation claire entre la matière normale figure et les effets gravitationnels, qui est la plus puissante preuve de la matière sombre. Maintenant, une théorie alternative exige soigneusement conçue de telle sorte que beaucoup de gens pensent qu'ils sont tout à fait absurde. copyright Image: X-ray: NASA / CXC / Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse / D.Harvey NASA / CXC / Durham Univ / R.Massey; Optique / Lensing Carte: NASA, ESA, D. Harvey (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse) et R. Massey (Université de Durham, Royaume-Uni)
Certains modèles peuvent avoir à changer la conception de la gravité de l'espoir, tels que (ne correspond pas à l'emplacement et la qualité des effets gravitationnels) la théorie non-locale de la gravité, ou les ondes de gravité et de la théorie électromagnétique suit deux règles différentes. Mais même ces idées ont également été sérieusement entravé nos nouvelles observations des ondes gravitationnelles, on leur a demandé d'obtenir sous l'influence de la matière noire et l'énergie sombre de plus près et bien et qu'ils ne vont plus, la gravité après correction n'a pas disparu, mais beaucoup de ses plus grands espoirs sont déçus. Cependant, Einstein avec sa forme originale, non modifiée, il est encore applicable.
