Teoria MOND

A visão estática e imutável do universo foi apoiada pelo mundo filosófico e científico há mais de 23 séculos. Em 1929 ele entrou em colapso com a descoberta da expansão do universo por Edwin Hubble (1889-1953). Hoje sabemos que os objetos físicos (estrelas, galáxias e gás) que compõem o universo não só, estão em movimento, mas são apenas a parte visível de um "iceberg", onde a maioria, 96% dos massa e energia, seria escondido. Matéria ordinária, matéria escura, energia escura são os constituintes do Universo.
Em 1933, Fritz Zwicky suíço astrofísico, estudando um pequeno grupo de galáxias no aglomerado de Coma e constatou que a massa dinâmica do cluster é muito maior do que a sua massa de luz visível. Naquela época, a descoberta não é considerado revolucionário, o fato de que falta um pouco de matéria em um aglomerado de galáxias não é crítica. Mas a partir de 1978, astrônoma americana Vera Rubin, além de seus quatro filhos, é dedicada ao estudo das galáxias. Nota, em uma escala menor do que as galáxias, as estrelas nos arredores de galáxias parecem girar muito rápido. A curva de rotação de algumas galáxias espirais era plana. A velocidade das estrelas não diminuiu em função da sua distância do centro galáctico. Agora todos os movimentos estão relacionadas a força gravitacional, no sistema solar mais estamos longe do sol, maior sua força gravitacional enfraquece-se e planetas distantes girar mais lento do que os planetas próximos ao redor do sol. É o mesmo para as estrelas em galáxias onde as galáxias em aglomerados de galáxias e, em geral, a todos os corpos que giram em torno de um intenso campo gravitacional.

Para a maioria dos cientistas, não há nenhuma pergunta de desafiar as leis da gravidade, consideram aglomerados de estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias como sistemas em equilíbrio dinâmico gravitacional. Quando as estrelas tiveram tempo para fazer várias vezes em torno de uma galáxia (crossing time), consideramos que a galáxia atingiu o seu estado de equilíbrio gravitacional. Caso contrário, as estrelas teriam desaparecido do espaço gravitacional da galáxia.
A conclusão é que a falta de massa no universo observável para garantir a sua estabilidade. Várias hipóteses têm sido propostas para explicar a anomalia observada. Os cientistas têm tentado adicionar grandes massas na forma de gás molecular, estrelas mortas, as anãs marrons, estrelas de nêutrons, buracos negros, mas não foi o suficiente. Os cálculos mostram que a massa dinâmica deduzida a partir da influência gravitacional é pelo menos 5 vezes maior do que a massa visível nos telescópios.
Em outras palavras, a teoria de Newton é verificado somente se há uma enorme massa adicional em galáxias. A massa enorme falta seria uma materia não-bariônica (prótons, nêutrons). A matéria escura, até então desconhecida, está na moda no mundo científico. No entanto, em 1983, o físico israelense Mordechai Milgrom desafia o conceito de matéria escura. Dispõe de uma pequena modificação da teoria de Newton para resolver o problema da rotação muito rápida das estrelas e galáxias. Mordechai Milgrom chamou sua teoria "MOND".

Teoria MOND (MOdified Newtonian Dynamics),  dinâmica newtoniana modificada, desafia o conceito de matéria escura e oferece uma explicação para o problema da curva de rotação plana de galáxias espirais. MOND baseia-se numa modificação da segunda lei de Newton às acelerações muito baixos. No entanto, algumas observações astronômicas, principalmente colisões de aglomerados de galáxias, contradizem esta teoria. Como sabemos hoje, o gás forma a maior parte da massa de um aglomerado de galáxias.
Assim, quando vemos um aglomerado de galáxias que observamos na realidade, o gás que compõe o cluster, ao invés das estrelas do aglomerado em si. O teste crítico da teoria MOND é a colisão de dois aglomerados de galáxias que passar sem mesmo encontrar-se como os aglomerados de galáxias são grãos de poeira em uma imensidão vazia.
Aqui está a contradição com a teoria MOND.
Na teoria da gravidade modificada, não há matéria escura, então imagine uma colisão entre dois clusters (imagem superior). Se não houvesse nenhum materia escura, a materia predominante é o gás. A colisão de dois aglomerados atravessando-se, nos mostrará de um lado da imagem, a matéria comum, ou seja, os grupos de estrelas de um dos dois grupos, e de outro lado os grupos de estrelas de outro cluster. No meio são observadas entre os dois grupos de galáxias, o gás acumulado a partir de cada aglomerado. Com efeito, a nuvem de gás de um aglomerado irá interagir com outro nuvem do outro aglomerado e vai misturar ao contrário do materia pesada (estrelas).
Neste primeiro caso, sem matéria escura (em cima), onde a maior parte da massa após a colisão?
A massa é encontrado na região central do meio de todo o gás,  porque o gás é mais maciça do que todas as estrelas.