Astrofiziķi, analizējot dažas zvaigžņu kopas, izdarīja mulsinošu atklājumu. Šis atklājums ir pretrunā Ņūtona gravitācijas likumiem. Tā vietā novērojumi atbilst alternatīvas gravitācijas teorijas prognozēm. (Svešās gravitācijas tehniskais jēdziens.)
Atklājumu nevar izskaidrot ar klasiskiem pieņēmumiem.
Starptautiska astrofiziķu komanda, analizējot dažas zvaigžņu kopas, ir veikusi mulsinošu atklājumu. Šis atklājums ir pretrunā Ņūtona gravitācijas likumiem, savā publikācijā raksta pētnieki. Tā vietā novērojumi atbilst alternatīvas gravitācijas teorijas prognozēm. Tomēr tas ir strīdīgs ekspertu vidū. Rezultāti tagad ir publicēti Karaliskās Astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumos. Bonnas Universitātei bija liela loma pētījumā.
Savā darbā pētnieki pētīja tā sauktās atvērtās zvaigžņu kopas, nesaistītas grupas no dažiem desmitiem līdz dažiem simtiem zvaigžņu, kas atrastas spirālveida un neregulārās galaktikās. Atvērtas kopas veidojas, kad masīvā gāzes mākonī īsā laika periodā piedzimst tūkstošiem zvaigžņu. Kad tas “uzliesmo”, jaunpienācēji no galaktikas nopūš gāzes mākoņa paliekas. Šajā procesā masa ievērojami paplašinās. Tas rada vaļīgu veidojumu no vairākiem desmitiem līdz vairākiem tūkstošiem zvaigžņu. Masu satur kopā vājie gravitācijas spēki, kas darbojas savā starpā.
“Vairumā gadījumu atklātās zvaigžņu kopas dzīvo tikai dažus simtus miljonu gadu, pirms tās izkūst,” skaidro profesors Dr. Pāvels Krupa no Bonnas Universitātes Helmholca Radiācijas un kodolfizikas institūta. Šajā procesā regulāri tiek zaudētas zvaigznes, kas uzkrājas tā sauktajās “paisuma astes”. Viena no šīm astēm tiek aizvilkta aiz bloka, kad tā ceļo pa kosmosu. Savukārt otrs pārņem vadību kā šķēpa uzgalis.
Prof. Dr. Pāvels Krupa no Bonnas Universitātes Helmholca Radiācijas un kodolfizikas institūta. Kredīts: Volker Lanert / Bonnas Universitāte
“Saskaņā ar Ņūtona gravitācijas likumiem, tas ir nejaušības jautājums, kura no astēm nonāk pazudušajā zvaigznē,” skaidro Dr Jans Pvalams-Altenbergs no Helmholca Radiācijas un kodolfizikas institūta. “Tātad abos galos vajadzētu būt aptuveni vienādam zvaigžņu skaitam. Tomēr mūsu darbā mēs pirmo reizi varējām pierādīt, ka tā nav taisnība: mūsu pētītajās grupās priekšējā aste vienmēr satur vairāk zvaigžņu, kas ir tuvu masai. nekā aizmugurējā aste”.
Ir izstrādāta jauna metode zvaigžņu aprēķināšanai
Starp miljoniem zvaigžņu, kas ir tuvu masai, līdz šim ir bijis gandrīz neiespējami noteikt, kuras no tām pieder viņu astēm. “Lai to izdarītu, jums ir jāaplūko kustības ātrums un virziens, kā arī katra šī objekta vecums,” skaidro Dr. Terēza Jarabkova. Pētījuma līdzautore, kura ieguva doktora grādu Kroupa grupā, nesen pārcēlās no Eiropas Kosmosa aģentūra (EKA) Eiropas Dienvidu observatorijai Garčingā. Viņa izstrādāja metodi, kas viņai pirmo reizi ļāva precīzi saskaitīt zvaigznes to astēs. “Līdz šim mūsu tuvumā ir izpētīti pieci atvērti klasteri, tostarp četri mēs,” viņa saka. “Kad mēs analizējām visus datus, mēs saskārāmies ar pretrunu ar pašreizējo teoriju. Ļoti precīzi aptaujas dati no Eiropas Kosmosa aģentūras Gaia misija tas ir neaizstājams.”
Hyades zvaigžņu kopā (augšpusē) zvaigžņu (melnā krāsā) skaits priekšējā paisuma astē ir daudz lielāks nekā aizmugurē. Datorsimulācijā ar MOND (zemāk) parādās līdzīgs attēls. Kredīts: AG Kroupa / Uni Bonn
Turpretim novērojumu dati labāk saskan ar teoriju MOND (“Modificētā Ņūtona dinamika”) ekspertu vidū. “Vienkārši sakot, saskaņā ar MOND teikto, zvaigznes var atstāt grupu caur divām dažādām durvīm,” skaidro Kroupa. “Viens ved uz astes plūdmaiņu aizmuguri, otrs uz priekšu. Tomēr pirmā ir daudz šaurāka par otro – tāpēc maz ticams, ka zvaigzne izstās masu caur to. No otras puses, Ņūtona gravitācijas teorija paredz, ka abi durvīm jābūt vienāda platuma.
Zvaigžņu kopas ir īsākas, nekā paredz Ņūtona likumi
Astrofiziķu komanda ir aprēķinājusi paredzamo zvaigžņu sadalījumu saskaņā ar MOND. “Rezultāti pārsteidzoši saskan ar novērojumiem,” uzsver Dr Ingo Thies, kuram bija galvenā loma attiecīgajās simulācijās. Tomēr, lai to izdarītu, mums bija jāizmanto salīdzinoši vienkāršas aritmētiskās metodes. Pašlaik mums trūkst matemātisku rīku, lai veiktu detalizētāku modificētās Ņūtona dinamikas analīzi.” Tomēr simulācijas sakrita arī ar novērojumiem, no otras puses: tās paredzēja, cik ilgi jāpaliek normāli atvērtām zvaigžņu kopām. Šis laika periods ir daudz īsāks, nekā prognozēts. uz “Tas izskaidro sen zināmu noslēpumu,” atzīmē Kroupa. “Konkrēti, zvaigžņu kopas tuvējās galaktikās, šķiet, pazūd ātrāk, nekā vajadzētu.”
Tomēr MOND teorija ekspertu vidū nav neapstrīdama. Tā kā Ņūtona gravitācijas likumi noteiktos apstākļos nebūtu spēkā, bet būtu jāmaina, tam būtu tālejošas sekas arī citās fizikas jomās. “Tad atkal tas atrisina daudzas problēmas, ar kurām šodien saskaras kosmoloģija,” skaidro Kroupa, kurš ir arī Bonnas universitātes starpdisciplināro modelēšanas un matērijas pētniecības jomu loceklis. Astrofiziķi tagad pēta jaunas matemātiskās metodes precīzākai simulācijai. Pēc tam tos var izmantot, lai atrastu vairāk pierādījumu par to, vai MOND teorēma ir patiesa.
Atsauce: Pāvels Karpa, Terēza Jarabkova, Ingo Teiss, Jans Pvalams-Altenbergs, Benuā Femī, Henrijs MJ Bofins, Jorgs Dabringhauzens, Džakomo Bekarī. , Kristians Boils, Hoseins Hadži, Zuvens Vu, Jaroslavs Hass, Akrams Hosni Zunuzzi, Gijoms Tomass, Ladislavs Ūbers un Dž.Arsita vēstnieks, 2022. gada 26. oktobris, Karaliskās astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi.
DOI: 10.1093/mnras/stac2563
Papildus Bonnas Universitātei pētījumā tika iekļauta Kārļa universitāte Prāgā, Eiropas Dienvidu observatorija ([{” attribute=””>ESO) in Garching, the Observatoire astronomique de Strasbourg, the European Space Research and Technology Centre (ESA ESTEC) in Nordwijk, the Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS) in Zanjan (Iran), the University of Science and Technology of China, the Universidad de La Laguna in Tenerife, and the University of Cambridge.
The study was funded by the Scholarship Program of the Czech Republic, the German Academic Exchange Service (DAAD), the French funding organization Agence nationale de la recherche (ANR), and the European Research Council ERC.
