Звёзды на окраинах галактик вращаются неожиданно быстро. Согласно ньютоновской механике, чем дальше от центра, тем медленнее должно быть движение — как в хороводе, где крайние участники идут тише. Но в реальности звёздные окраины несутся почти с той же скоростью, что и ядро, напоминая огромную карусель: на ней внешние лошадки проносятся быстрее, чтобы не отстать от внутренних. Эта аналогия упрощает картину, ведь галактике не нужен мотор — она сама так крутится.
Обычно столь странное поведение списывают на невидимую тёмную материю — гипотетическое вещество, добавляющее незримую массу и не участвующее в электромагнитных взаимодействиях. Автор новой работы пошёл иным путём: он слегка переписал уравнения гравитации Эйнштейна, связав распределение обычного вещества с особым видом кривизны пространства — той, что сохраняется даже вдали от массивных тел. Раньше эта модель работала лишь для галактик с однородной «начинкой», но теперь учёный учёл перепады плотности: в центре звёзды теснятся как небоскрёбы, ближе к краю — редкие домики. Обсчитав таким образом семь спиральных галактик и Млечный Путь, он выяснил: всего один подгоночный параметр, настроенный по одной галактике, верно предсказывает скорости во всех остальных. Получается, что гравитация, чуть усиленная на больших расстояниях за счёт модификации уравнений, избавляет от необходимости вводить гипотетические тёмные частицы.
Скорость звёзд на окраине Млечного Пути достигает 200–250 км/с, но если бы работала только видимая масса, они должны были бы двигаться вдвое медленнее.