Alternatieve zwaartekrachtstheorieën kunnen getest worden met de seismische activiteit van de aarde

Model van de structuur van de aarde. Credit: Argonne National Labs

De meeste sterrenkundigen gaan er op grond van vele indirecte aanwijzingen van uit dat 80% van alle materie in het heelal bestaat uit donkere materie, een vorm van materie die niet reageert met gewone materie, behalve via de zwaartekracht. Maar er zijn sterrenkundigen die er anders over denken en die vinden dat we de verklaring van die aanwijzingen meer moeten zoeken in de hoek van alternatieve zwaartekrachtstheorieën, de bekendste daarvan is de Modified Newtonian Dynamics (MOND) van Mordehai Milgrom. Het ΛCDM model is het vigerende heelalmodel, dat het bestaan veronderstelt van donkere energie (Λ) en donkere materie (CDM) en die er van uit gaat dat de onderliggende zwaartekrachtstheorieën van Newton (bij lage snelheden) en Einstein (bij hoge snelheden én extreme zwaartekrachtsvelden) correct zijn. Maar ja, de vraag is natuurlijk of die inderdaad wel correct zijn. Ja, van Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie (ART) weten we dat die niet volledig is, want met de ART lukt het niet de singulariteit in de kernen van zwarte gaten te beschrijven. MOND borduurt daarop voort en zegt dat de ART onvolledig is en dat bepaalde uitbreidingen nodig zijn om de zwaartekracht volledig te beschrijven en verklaren.

Twee soorten golven van aardbevingen die door de aardlagen kunnen reizen. Credit: Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.

De ART is echter zo vaak al getest (behalve dan in de kernen van zwarte gaten, ja da’s een lastige ) dat het moeilijk is te bepalen of de ART het bij het juiste eind heeft of de alternatieve zwaartekrachtstheorieën zoals MOND. Maar mogelijk dat daar nu een oplossing voor is, want een tweetal natuurkundigen, Aleksander Kozak en Aneta Wojnar (Universiteit van Warschau resp. Madrid) denkt dat je dicht bij huis de alternatieve zwaartekrachtstheorieën kunt testen en wel met de aarde zelf. De aarde kent seismische activiteit, waarbij aardbevingen met bepaalde snelheden door de aarde reizen. Kozak en Wojnar hebben berekend dat die snelheid bij alternatieve zwaartekrachtstheorieën anders door de aardlagen reizen dan bij zwaartekrachtstheorieën van Newton en Einstein. Met de juiste en exacte seismische gegevens zou het volgens het tweetal mogelijk moeten zijn om te kijken welk van de twee theorieën het bij het juiste eind heeft.

Meer informatie vind je in dit vakartikel van Aleksander Kozak et al, Planetary seismology as a test of modified gravity proposals, arXiv (2023).

Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

In een eeuwig uitijend heelal kunnen ‘perfecte paren’ van zwarte gaten ontstaan Team onafhankelijk onderzoekers presenteert analyse vliegbewegingen UAP’s van de Amerikaanse marine op luchtvaartconferenties AIAA