Возможно существуют и тёмная материя и тёмная энергия. Но это не обязательно.
Существование этих магических неуловимых субстанций основано в основном на двух галактических феноменах. Первый - слишком высокая скорость вращения краевых звёзд в галактиках, причём я понял, что во всех. И второй феномен - расширение вселенной проявляющийся удалением друг от друга галактик, иногда с возрастающей скоростью. Именно эти два феномена астрономы связывают с неосязаемыми и невидимыми тёмными силами.
Но, на мой взгляд, в этих проявлениях природы нет ничего противоречащего ньютоновской физике. Я приведу аргументы в её защиту.
Итак, первый феномен
Скорость вращения краевых объектов галактики слишком высока, несмотря на значительное отдаление от центра галактики.
То есть говорят, что ньютоновская механика гравитационного вращения планет вокруг центральной звезды не работает в галактиках, ведь по Ньютону, чем дальше от центра, тем медленнее вращение.
Но может не надо отбрасывать законы, открытые Ньютоном, а представить в каких особенных условиях будут проявляться эти законы. Так быстрое вращение краевых звёзд в галактике легко объясняется явным различием между Солнечной системой и галактикой. В Солнечной системе Солнце и планеты имеют фактически точечные центры масс, и все планеты притягиваются в максимальной степени к несравнимому по массе Солнцу. И понятно, чем дальше планета от Солнца, тем меньше сила притяжения между Солнцем и планетой и тем медленнее вращается планета вокруг него (рис.2)
Совсем по-другому происходит в галактиках, где формирующая сила - это притяжение звёзд между собой, то есть между всеми звёздами в галактике.
В галактиках сила тяготения действует на звезду не со стороны точечного центра галактики, а со стороны всех звёзд галактики, что конечно можно свести условно к расчётному совокупному центру масс звёздного скопления. Но повторю. Условно.
Давайте представим, как происходит такое воздействие.
Нарисуем галактику в виде круга или диска (рис.3).
Возьмём звезду расположенную недалеко от края галактики, удерживаемую в круге центростремительными гравитационными силами (рис.4).
Думаю, нам понятно что звёзды находящиеся кнаружи от рассматриваемой звезды (рис.5) тоже притягивают её и создают противоположно направленную от центра силу - центробежную силу (рис.6). Которая, в свою очередь, компенсируется примерно таким же количеством звёзд со стороны центра галактики (рис.7).
Поэтому возникает область взаимной нейтрализации центробежных и центростремительных сил (рис.8). Эта зона на рисунке представлена в зелёном цвете.
И она отминусовывает часть общего гравитационного потенциала галактики. Но в рассматриваемом случае эта зона невелика.
Теперь посмотрим какова зона нейтрализации, если звезда ближе к центру галактики.
Рисунок 9 справа.
Здесь, зона которая отминусовывает центростремительную гравитацию галактики значительно больше, а значит удерживающая звезду гравитация складывается из меньшего количества массы галактики - она слабее и звезда будет двигаться по галактическому кругу медленнее той что у края галактики.
Вот и всё. Феномен быстрого вращения звёзд на краю галактики объясним обычным гравитационным воздействием, но не одного массивного центра, а суммой большого количества звёзд. И без введения тёмной материи. Да и сверхмассивные чёрные дыры здесь необязательны. Представляется, что ядро галактики может содержать большое количество газа и пыли, которые и формируют центральное утолщение у дисковых и спиральных галактик а массивные объекты сместились к краю.
Шаровидные же галактики кажутся более молодыми, где орбиты звёзд ещё не выстроились в одной плоскости.
Построение в плоскости происходит под воздействием самых массивных звёзд. Вероятно - орбиты всех более лёгких объектов стремятся приблизиться к плоскости орбиты самых крупных тел.
Следующий феномен.
Называется Расширением вселенной. Выражается в разбегании большинства наблюдаемых галактик - в увеличении расстояния между галактиками, и, в ряде случаев, с ускорением.
На мой взгляд, данный факт следует объяснить движением галактик по орбите вокруг какого-либо центра масс, скорее всего вокруг скопления галактик.
Обратимся к схеме на рисунке 10.
На ней условно четыре галактики, первая самая тяжёлая из четырёх, вторая намного легче первой имеющая примерно такую же скорость движения как и первая, третья самая медленно-движущаяся, и четвёртая - самая быстрая.
Орбиты этих галактик не факт что окончательно упорядочились и стали полностью устойчивыми за всего каких-то десять пятнадцать миллиардов лет своего существования, ведь вероятно, что даже один оборот вокруг межгалактического центра масс скопления галактик галактика может совершать за сотни миллиардов лет.
Посмотрим на четыре галактики с разными массами и скоростями, находящимися, пока, близко друг к другу. И представим, как они поведут себя дальше.
Галактики, двигаясь по орбите под воздействием гравитации исходящей от суперскопления галактик, через какое-то время, разбегутся естественным образом, и без воздействия неведомых сил.
Будет влиять скорость.
Ведь вероятно наша часть вселенной, находится в такой временной точке развития когда уже всё распределилось по скорости, когда уже нет догоняющих друг друга галактик, быстро движущиеся всё больше убегают по ходу движения, а медленно движущиеся всё больше отстают, как спортсмены бегуны на сверхдлинных дистанциях, но ни один бегун ещё не сделал даже круга, не сделал ни одного цикла этого марафона. При таком движении, галактики с большей скоростью, будут иметь более пологую орбиту, как и более массивные. Движущиеся по орбите массивные галактики будут иметь более пологую орбиту за счёт инерции, их масса всё ещё достаточно заметна в сравнении с массой центра притяжения. Значит самые быстрые и самые массивные будут отдаляться от других марафонцев и в боковом направлении. И все они будут увеличивать и линейный отрыв.
Теперь подумаем, почему может возникать ускорение разбегания галактик.
Ускорение этому процессу может придавать движение к перигею эллиптической орбиты вокруг супергалактики или скопления галактик.
Хотя возможно, галактики, в некоторых случаях, движутся не вокруг, а на встречу друг к другу к сливанию под воздействием всё нарастающей гравитации по мере сближения как Млечный Путь и Андромеда. Они сближаются! Уже поэтому не всё так однозначно.
Вот так, и тёмная энергия вроде как и не причём.
Спасибо - если дочитали до конца.
Допускаю, что я ошибаюсь, поэтому буду благодарен за замечания и комментарии. Возможно, с некоторыми захочется поспорить, но и это будет интересно.
Как говорится пишите.