Egy kvantumhat�sokat is mag�ba foglal�, m�dos�tott gravit�ci�s elm�let magyar�zatot adhat t�bb furcsa csillag�szati megfigyel�sre, t�bbek k�zt a Naprendszer perem�n igen k�l�n�sen viselked� Pioneer �rszonda rejt�ly�re is �gy, hogy nincs sz�ks�ge a szint�n megmagyar�zhatatlannak t�n� s�t�t anyagra, vagy egy m�sik alternat�v gravit�ci�s elm�letre, a M�dos�tott Newtoni Dinamik�ra (MOND).

A csillag�szok az 1970-es �vekben felismert�k, hogy a l�that� anyag gravit�ci�ja �nmag�ban nem el�g a gyorsan mozg� csillagok �s a spir�lis galaxisok g�zainak �sszetart�s�hoz. A galaxisokban kering� csillagokat meglep� m�don nem izgatja k�l�n�sebben az a t�rv�ny, hogy min�l t�volabb vannak a k�z�ppontt�l, ann�l lassabban kellene befutniuk a p�ly�jukat, mint ahogy a bolyg�k is teszik. A sz�ks�ges vonz�si t�bbletet egy rejt�lyes anyagnak, a s�t�t anyagnak tulajdon�tott�k, ami az elm�letek szerint mennyis�g�ben messze meghaladja a hagyom�nyos anyagot az univerzumban.

A kutat�k azonban m�g most sem tudj�k, mi is val�j�ban a s�t�t anyag, ez�rt egyesek �j gravit�ci�s elm�letekkel �lltak el� a megfigyel�sek magyar�zata �rdek�ben. A MOND szerint p�ld�ul k�tf�le form�ja van a gravit�ci�nak. Egy bizonyos gyorsul�s (a0) felett az objektumok a gravit�ci� hagyom�nyos form�ja szerint mozognak. Ez alatt azonban az objektumokat a gravit�ci� egy m�sik t�pusa ir�ny�tja, ahol nem a Newton �ltal le�rt ford�tott n�gyzetes szab�ly �rv�nyes�l, ehelyett k�t test t�volod�sa eset�n lassabb a gyeng�l�s, a t�vols�ggal line�risan cs�kken. Kritiz�l�i szerint azonban a MOND nem k�pes megmagyar�zni a galaxis klaszterek megfigyelt t�megeit a s�t�t anyag, konkr�tan a szinte t�megtelen neutrin�k bevon�sa n�lk�l.

Most a Perimeter Elm�leti Fizikai Int�zet munkat�rsa, John Moffat �s a kanadai Waterloo Egyetem kutat�ja, Joel Brownstein azt �ll�tj�k, egy m�sik m�dos�tott gravit�ci�s elm�let igazolhatja mind a galaxisok, mind a galaxis klaszterek megfigyel�seit. A skal�r-tenzor-vektor gravit�ci� (STVG) n�vre keresztelt elm�let kvantumhat�sokkal t�zdeli meg Einstein �ltal�nos relativit�s elm�let�t, kimondva, hogy a kvantumingadoz�sok befoly�solhatj�k a k�lcs�nhat�sban l�v� objektumok k�z�tti er�t.

Ebben az esetben egy hipotetikus r�szecske, a gravit�ci�s k�lcs�nhat�st k�zvet�t� graviton nagy t�megben jelenik meg az �r v�kuum�nak nagyt�meg� objektumokt�l hemzseg� ter�letein. A galaxisok k�z�ppontjain�l �gy a gravit�ci� er�sebb lehet, m�g egy bizonyos t�vols�gn�l a csillagok ritk�bb� v�lnak, �gy a gravitonoknak sincs olyan nagy befoly�suk, a gravit�ci� pedig visszat�r a Newton �ltal le�rt viselked�si s�m�j�hoz, magyar�zta Brownstein. Koll�g�j�val t�bb m�don is tesztelte az elm�letet. Becsl�s�k szerint az �ltaluk le�rt gravit�ci�s v�ltoz�s egy nagy galaxis k�z�ppontj�t�l 46 000 f�ny�vre k�vetkezik be, m�g egy kis galaxis eset�ben ez a t�vols�g felez�dik.

Ezeket a becsl�seket 101 megfigyelt galaxisra vet�tett�k le �s r�j�ttek, hogy mind saj�t elm�let�k, mind a MOND megmagyar�zza forg�sukat, a l�nyeg pedig az, hogy egyik elm�let sem sz�mol a sok vit�t kiv�ltott s�t�t anyaggal. A k�t elm�let azonban elt�r�st mutatott, amikor 106 galaxis klaszter megfigyel�ssel �ll�tott�k szembe azokat. A MOND itt m�r nem volt k�pes reproduk�lni az �szlelt klaszter t�megeket, az STVG azonban t�bb mint a fel�t megmagyar�zta.

A kutat�k letesztelt�k elm�let�ket a NASA 34 �ves Pioneer 10 szond�j�nak k�l�n�s viselked�s�n is, ami l�tsz�lag 400 000 kilom�terre van att�l a pontt�l, ahol lennie kellene a Naprendszer perem�n. Brownstein szerint az elm�let beleillik a Pioneer-anom�lia megfigyel�seibe, m�g a MOND ez�ttal sem bizonyult alkalmazhat�nak, mivel a Pioneer gyorsul�sa a0 alatt van.

A kozmol�gusok szerint mindez sz�p �s j�, azonban ahhoz, hogy igazoljanak egy �j gravit�ci�s elm�letet, magyar�zatot kell adni az univerzum hatalmas m�ret� szerkezeteinek kialakul�s�ra is, �s legf�k�nt az �srobban�s ut�n maradt kozmikus mikrohull�m� h�tt�rsug�rz�sra. Ez a nagy kezdet ut�n k�r�lbel�l 370 000 �vvel keletkezett, amikor az els� atomok kialakultak. B�r a s�t�t anyag modell nem t�k�letes, nagyon j�l al�t�masztja a mikrohull�m� h�tt�rsug�rz�st �s �sszeegyeztethet� a galaxisokkal �s azok halmazaival, valamint a nagy m�ret� szerkezetekkel �s a gravit�ci�s lencs�vel, nyilatkozott Sean Caroll, a Chicago Egyetem szak�rt�je. Brownstein �s csapata jelenleg a h�tt�rsug�rz�si tanulm�nyokon teszteli elm�leteit.