Jak jinak lze vysvětlit temnou hmotu? Existuje vůbec?

Temná hmota (nebo též skrytá látka) představuje dosud neodhalenou substanci, jež je podle současných kosmologických modelů nezbytná k vysvětlení struktury a dynamiky vesmíru. Temná hmota má tvořit víc než čtvrtinu energie a hmoty kosmu. 

První indicie o existenci této substance se objevily v 30. letech, když Fritz Zwicky studoval kupu galaxií v Panně: Odhadl přitom, že aby bylo možné objasnit rychlost pohybu jednotlivých členů kupy, musela by obsahovat 400× víc hmoty, než pozorujeme. Podobně se vysvětlují rotační křivky spirálních galaxií, které jsou ploché – se vzdáleností od středu se obvodová rychlost rotace nesnižuje: Podle zastánců existence temné hmoty to nezbytně svědčí o přítomnosti nepozorované hmotné substance.

Všechna „odhalení“ skryté látky však stavějí na silném předpokladu platnosti zákona univerzální gravitace tak, jak jej odvodil Isaac Newton pro pohyby těles ve Sluneční soustavě. Popírači existence temné hmoty argumentují, že v tomto případě dochází k neoprávněné extrapolaci teorie odvozené pro škály astronomických jednotek na škály megaparseků.

TIP: Temná hmota: Najdeme podstatu odvrácené strany kosmu?

V roce 1983 formuloval Mordehai Milgrom hypotézu známou dnes pod obecným označením MOND neboli MOdified Newtonian Dynamics (modifikovaná newtonovská dynamika): Podle ní má gravitační síla funkční závislost na hodnotě zrychlení a pro malá zrychlení (ve „slabém režimu“) je efektivnější. Pro plochou rotační křivku okrajových částí spirálních galaxií by tedy nebylo nutné hledat skrytou látku, stačila by ta viditelná; stejně tak bychom mohli vysvětlit nečekaně velkou rychlost pohybu galaxií v kupách. Milgromovo elegantní řešení má mnoho zastánců a někteří z nich přetvořili jeho původní hypotézu do plně relativistické teorie gravitace; převažují však stoupenci standardní kosmologie s temnou hmotou.