La gravità delle galassie piega lo spazio, tale che la luce che viaggia attraverso questo spazio è piegata. Questa flessione della luce consente agli astronomi di misurare la distribuzione della gravità attorno alle galassie, anche fino a distanze cento volte maggiori della galassia stessa. Credito:APS/Alan Stonebraker; immagini della galassia da STScI/AURA, NASA, ESA, e l'Hubble Heritage Team
Un team guidato dall'astronoma Margot Brouwer (Osservatorio di Leiden, Paesi Bassi) ha testato per la prima volta la nuova teoria del fisico teorico Erik Verlinde (Università di Amsterdam) attraverso l'effetto lente della gravità. Brouwer e il suo team hanno misurato la distribuzione della gravità intorno a più di 33, 000 galassie per mettere alla prova la previsione di Verlinde. Conclude che la teoria di Verlinde concorda bene con la distribuzione della gravità misurata. I risultati sono stati accettati per la pubblicazione sulla rivista britannica Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .
La gravità delle galassie piega lo spazio, tale che la luce che viaggia attraverso questo spazio è piegata, come attraverso una lente. Galassie di sfondo che si trovano molto dietro una galassia in primo piano (l'obiettivo), quindi sembrano leggermente distorte. Questo effetto può essere misurato per determinare la distribuzione della gravità attorno a una galassia in primo piano. Gli astronomi hanno misurato, però, che a distanze fino a cento volte il raggio della galassia, la forza di gravità è molto più forte di quanto predice la teoria della gravità di Einstein. La teoria esistente funziona solo quando le particelle invisibili, la cosiddetta materia oscura, sono aggiunti.
Verlinde ora afferma che non solo spiega il meccanismo alla base della gravità con la sua alternativa alla teoria di Einstein, ma anche l'origine della misteriosa gravità extra, che gli astronomi attualmente attribuiscono alla materia oscura. La nuova teoria di Verlinde prevede quanta gravità deve esserci, basata solo sulla massa della materia visibile.
Brouwer calcolò la previsione di Verlinde per la gravità di 33, 613 galassie, basandosi solo sulla loro massa visibile. Ha paragonato questa previsione alla distribuzione della gravità misurata dalla lente gravitazionale, per verificare la teoria di Verlinde. La sua conclusione è che la sua previsione concorda bene con la distribuzione della gravità osservata, ma sottolinea che la materia oscura potrebbe anche spiegare la forza gravitazionale extra. Però, la massa della materia oscura è un parametro libero, che deve essere adattato all'osservazione. La teoria di Verlinde fornisce una previsione diretta, senza parametri liberi.
La nuova teoria è attualmente applicabile solo a isolati, sistemi sferici e statici, mentre l'universo è dinamico e complesso. Molte osservazioni non possono ancora essere spiegate dalla nuova teoria, quindi la materia oscura è ancora in corsa. Brouwer:"La domanda ora è come si sviluppa la teoria, e come può essere ulteriormente testato. Ma il risultato di questo primo test sembra decisamente interessante".