"Tämä on ensimmäinen todistus siitä, että painovoimaa voi olla ilman massaa", sanoo Richard Lieu Alabaman yliopistosta.

Jo lähes vuosisata sitten tähtitieteilijä Jan Oort päätteli, että galakseissa ei ole riittävästi massaa synnyttämään niiden kokemaa painovoimaa. Nykyisin tämä ylimääräinen gravitaatio selitetään pimeällä aineella.

Pimeä aine on kuitenkin edelleen mysteeri, eikä sen olemassaolosta tai edes ominaisuuksista ole täyttä varmuutta.

Nyt Lieu on matemaattisesti osoittanut, miten painovoimaa voi olla olemassa ilman massaa. Käytännössä Lieu todisti, että aika-avaruuden topologisessa rakenteeessa voi olla poikkeavuuksia, jotka pystyvät synnyttämään paikallisen gravitaatiokentän ilman massan olemassaoloa.

Näin ylimääräinen gravitaatio pystyttäisiin siis ainakin teoriassa selittämään aika-avaruuden muodon yksityiskohdilla. Tämä voisi vähentää pimeän aineen tarvetta.

Lieun ehdottamat aika-avaruuden rakenteen erikoisuudet olisivat saattaneet syntyä varhaisessa universumissa niin sanottujen faasimuutosten myötä. Kosmologiset faasimuutokset puolestaan ovat tapahtumia, jolloin aineen tila muuttui koko universumissa.

Nyt esitelty teoria on toki vielä täynnä aukkoja, eikä se millään tavalla osoita, että tällaisia aika-avaruuden rakenteita olisi oikeasti syntynyt. Se tuskin myöskään selittäisi kaikkia ilmiöitä, jotka tarvitsevat pimeää ainetta.

Kyseessä on silti erittäin jännittävä ja uudenlainen avaus pitkään kestäneeseen mysteeriin.

Aiheesta julkaistu tutkimus (englanniksi)