Šokujúce známky porušenia zákonov gravitácie nájdené v dvojhviezdach: ScienceAlert

V roku 1859 francúzsky astronóm a matematik Urbain Le Verrier objavil niečo zvláštne: Merkúr popiera predpovedanú sekvenčnú precesiu vo svojom tanci okolo Slnka Newtonovská fyzika,

Túto zvláštnu anomáliu nebolo možné vysvetliť neznámymi planétami obiehajúcimi okolo Merkúra; Iba všeobecnou teóriou relativity fyzika Alberta Einsteina z roku 1915, ktorá vysvetľuje, ako gravitácia zakrivuje štruktúru časopriestoru.

Einsteinova všeobecná teória zostala odvtedy silná aj v storočí, no existujú veci o vesmíre, ktoré jeho model ohýbania mysle nedokáže vysvetliť. Napríklad sa rozpadá v centrách čiernych dier a na úsvite vesmíru a nepasuje veľmi ľahko do kvantovej mechaniky, čo viedlo niektorých fyzikov k presvedčeniu. Zvážte alternatívne metódy Ako funguje gravitácia?

Zatiaľ čo tieto myšlienky zostávajú hraničnými teóriami, objav gravitačných anomálií v široko oddelených dvojhviezdach pri nekonečne nízkych zrýchleniach opäť spochybňuje Einsteinovu všeobecnú teóriu.

V novej štúdii astrofyzik Kyu-Hyun Chae z univerzity Sejong v Kórei vykonal podrobnú analýzu takmer 2 500 dvojhviezdny systém Pozorovania vesmírnym teleskopom Gaia Európskej vesmírnej agentúry viedli k záveru, že štandardná gravitácia sa v určitých bodoch v nich rozpadá.

Chai prvýkrát oznámil nález gravitačných anomálií polovice roku 2023 Pri štúdiu orbitálnych pohybov širokých dvojhviezd, anomálií, o ktorých si myslel, že ponúkajú dôkazy o teórii modifikovanej gravitácie, tzv. modifikovaná newtonovská dynamika (Mond).

Niektorí fyzici však nesúhlasili a namiesto toho Jeho vzorka bola „kontaminovaná“ ťahom neznámych blízkych spoločníkov v dvojhviezdnom systéme. Inými slovami, rýchlejšie než očakávané zrýchlenie, ktoré Chae pozoroval v niektorých širokých dvojhviezdach, bolo pravdepodobnejšie vplyvom votrelcov skrytých v tieni, ktoré Chae prehliadol.

Fyzici z univerzity Sejong sa teda pokúsili znova otestovať svoje metódy na menšej, rafinovanejšej podskupine „čistých“ dvojhviezd. Chai zistil, že blízko obiehajúce dvojičky hviezdy sa správali konzistentne s klasickou newtonovskou dynamikou, takže tam nebol žiadny problém.

Zdá sa však, že dvojhviezdy oddelené viac ako 2 000 astronomickými jednotkami dostali „zvýšenie“ rýchlosti pri nízkom zrýchlení, čo je v rozpore s predpoveďami klasickej mechaniky a bez ohľadu na to, či model zahŕňal hypotetickú tmavú hmotu.

„Táto gravitačná anomália signalizuje rozpad newtonovskej dynamiky a všeobecnej teórie relativity s nízkym zrýchlením, a preto má rozsiahle dôsledky pre astrofyziku, kozmológiu a základnú fyziku,“ Chae napíš do jeho nového papiera,

„Preto nemožno preceňovať dôležitosť potvrdenia tvrdenej nezrovnalosti čo najväčším počtom nezávislých štúdií.“

Zatiaľ čo dve štúdie toho istého výskumníka sú svetelné roky vzdialené od nezávislého overenia, ktoré hľadá výsledky zvrátenia teórie, Chae si myslí, že ich metódy sú spoľahlivé. Hoci on prijíma Teoretické vysvetlenia nahláseného nesúladu sú „dokorán“.

On však aj vyrába nejaké veľké nároky V jeho článku ako „Paradigma temnej hmoty sa teraz zdá byť odsúdená na zanechanie“ a že „Štandardná kozmológia založená na všeobecnej teórii relativity už nie je platná ani v princípe“.

Tieto typy tvrdení vyžadujú smiešne silné dôkazy na ich podporu, ktoré sa opakujú niekoľkokrát. Niet pochýb o tom, že Chaiov dokument budú jeho kolegovia podrobne skúmať. Avšak len v takýchto zisteniach môžeme nájsť spôsob, ako preklenúť našu medzeru vo vedomostiach o zostávajúcich záhadách gravitácie.

„Dôkazy pre zvýšenie gravitácie v režime nízkeho zrýchlenia sú teraz celkom jasné,“ Chae píše„Vedecká komunita však musí pokračovať v zhromažďovaní ďalších dôkazov z budúcich pozorovaní.“

Štúdia bola publikovaná v r The Astrophysical Journal,