В течение многих лет Макго утверждал, что некоторые астрономические наблюдения создают проблемы для сторонников тёмной материи, но естественным образом объясняются MOND. В своей последней работе команда Макго использовала данные космического телескопа НАСА "Спитцер" и рентгеновской обсерватории Чандры для изучения 240 галактик всех форм, размеров и яркости. Команда описала как распределение, так и движение звезд и газа в этих галактиках в зависимости от расстояния до галактического центра. Во вселенной с темной материей, можно было бы ожидать, что эти два набора измерений будут тесно связаны в областях, где доминирует нормальная материя, близко к галактическому центру, и слабо связаны дальше.
Это потому, что в этих внешних областях любая связь между ними будет косвенной, имеющей отношение к тому, как темная материя влияет на движение и как она влияет на распределение материала. Движение легко: темная материя напрямую определяет ускорения звезд и газа. Но распределение сложное: в игру вступают многие условные факторы. Относительное количество темной материи и нормальной материи может варьироваться в 100 раз в зависимости от типа галактики, истории ее образования и расположения внутри галактики. Поэтому, если построить график ускорения звезд и газа против распределения нормальной материи, то следует увидеть широкое рассеяние в этих областях с преобладанием темной материи.
Вместо этого исследователи обнаружили, что движение и распределение нормальной материи везде тесно связаны с очень небольшим рассеянием. Даже на окраинах галактик, где якобы доминирует темная материя, все еще существует корреляция один к одному между распределением нормальной материи и ускорением, которое она испытывает, несмотря на то, что эта связь не соответствует законам Ньютона. Это соотношение существует во всем огромном разнообразии галактик, которые изучала команда. "Это чертовски хорошая корреляция", - говорит Макго. Конечно, похоже, что нормальная материя может объяснить движение звезд; если бы вы были готовы изменить законы Ньютона в определенных ситуациях, вам не пришлось бы постулировать, что темная материя обеспечивает дополнительную необходимую гравитацию.
Еще одно недавнее исследование, посвященное наблюдениям, сравнивает работу Верлинде с моделями темной материи. Марго Брувер из Лейденского университета в Нидерландах и ее коллеги изучали изгиб света из-за гравитации галактик, используя большую выборку из более чем 33 000 галактик переднего плана, каждая из которых изгибалась к нам светом из тысяч фоновых галактик. Команда Брувера использовала оценки нормального вещества в каждой из передних галактик, подключила их к уравнениям Верлинде и предсказала гравитационное поле и эффект линзы в каждой из галактик. Прогнозы согласовывались с наблюдениями в пределах экспериментальной погрешности.
Хотя и наблюдения Макго, и наблюдения Брувера могут быть объяснены моделями с темной материей, такие модели нуждаются в точной настройке. В обоих исследованиях подразумеваемое соотношение нормальной материи и темной материи не одинаково для всех галактик и должно быть выведено из других наблюдений и симуляций. Таким образом, чисто с точки зрения объяснительной экономики, MOND работает лучше. Если тёмная материя существует, то это заставляет нормальную материю вести себя так, как если бы MOND была истинной, и это должно быть объяснено. Тёмная материя не просто тёмная, а еще и загадочная в том, как она "покрывает" свои следы.
Всё это является вызовом для моделей тёмной материи. Астрофизик Хулио Наварро из Университета Виктории в Британской Колумбии, твёрдо стоит на стороне тёмной материи.
Наварро имеет объяснение, почему тёмная материя будет вести себя так, как если бы MOND была истинной - почему её эффекты появляются ниже порогового ускорения, и почему она приводит к корреляции один к одному с нормальной материей. В стандартной модели космологии галактика состоит из звёзд и газа, удерживаемых вместе массивным ореолом тёмной материи. Численное моделирование образования галактик показывает, что если ореол слишком большой, то он не может вмещать видимую галактику. Таким образом, ускорение, которое может дать темная материя в галактике, ограничено. Всякий раз, когда Вы наблюдаете ускорения, которые выше, например, вблизи галактического центра, такие ускорения могут быть вызваны только дополнительной гравитацией, создаваемой нормальным веществом. Темная материя управляет движением звезд только в галактических скоплениях, где ускорение опускается ниже порогового значения. Но даже там нормальное вещество все равно коррелирует с ускорением, потому что количество нормального вещества фиксируется количеством темного вещества. Проще говоря, MOND - это не альтернативный закон гравитации, но выражение того, как агломерируется тёмная материя.
