Когда звёзды на окраинах галактик вращаются быстрее, чем предсказывают расчёты на основе видимой массы, стандартная космология привлекает гипотезу скрытой тёмной материи — невидимого вещества, проявляющего себя только через гравитацию. Новая работа предлагает альтернативу, не требующую введения новых частиц. Чтобы обойти сингулярности — точки пространства-времени, где уравнения общей теории относительности теряют смысл из-за бесконечных значений, — учёные применили математический приём: они «разрезали» пространство-время и склеили его фрагменты по-новому, иначе задав граничные условия. На этих искусственных границах спонтанно возникают краевые колебания гравитационного поля — так называемые краевые эффекты. Именно они создают дополнительное притяжение, которое и разгоняет звёзды до наблюдаемых скоростей, имитируя влияние тёмной материи.
Удивительный поворот: математический приём, изначально разработанный для устранения сингулярностей в чёрных дырах, неожиданно позволил объяснить динамику целых галактик. Это наводит на мысль, что тёмная материя, возможно, представляет собой не вещество, а фундаментальную особенность гравитации, проявляющуюся на границах, вводимых при определённом математическом описании пространства-времени.
Раньше астрономы думали, что странное вращение галактик — просто ошибка измерений, пока Вера Рубин не доказала, что эффект реален.
В фантастике склеивают вселенные кротовыми норами, а здесь — листы пространства, чтобы обойти «поломки» в уравнениях, и это неожиданно объясняет движение звёзд.