Современная космология опирается на модель ΛCDM, в которой почти 85% всей материи Вселенной приходится на гипотетическую тёмную материю. Именно она, согласно этой картине, удерживает галактики, формирует скопления и определяет рост крупных структур. Однако за десятилетия поисков ни одна частица тёмной материи так и не была обнаружена в лабораторных экспериментах. Это заставляет часть учёных рассматривать альтернативу: возможно, проблема не в «невидимом веществе», а в том, как работает сама гравитация.
Одним из таких вариантов является теория STVG, или MOG — модифицированная гравитация, в которой сила притяжения меняется в зависимости от масштаба. В этой модели гравитация усиливается на больших расстояниях, а на малых остаётся почти ньютоновской. За счёт этого галактики и скопления могут двигаться так, будто в них есть дополнительная масса, хотя на самом деле её нет.
Авторы работы показали, что в рамках этой теории можно воспроизвести почти все основные успехи стандартной модели. Кривые вращения галактик, гравитационное линзирование, поведение скоплений и структура реликтового излучения оказываются такими же, как в ΛCDM. Математически это выглядит так, будто усиленная гравитация полностью «заменяет» вклад тёмной материи.
В результате возникает так называемая наблюдательная дегенерация: по обычным космологическим данным невозможно понять, что именно наблюдается — реальная тёмная материя или усиленная гравитация. Рост плотностных возмущений, параметры и распределение материи во Вселенной в обеих теориях совпадают. Для телескопов и спутников эти две картины выглядят практически одинаково.
3.18