Международная исследовательская группа изучила группу двойных звезд, в которых две звезды находятся очень далеко друг от друга, но вращаются вокруг друг друга, и использовала их движение в качестве прямого исследования природы гравитации. Наблюдения показали аномалии, которые можно объяснить только с помощью относительно новой теории. гравитации, называемой «модифицированной ньютоновской динамикой».
Эта гравитационная аномалия наблюдалась в контексте очень слабого ускорения этих двойных звезд (менее примерно 1 нанометра в секунду в квадрате). Группа ученых отмечает, что отклонение от ожиданий Ньютона при таком низком ускорении требует изменения или расширения общей теории относительности Эйнштейна, несмотря на все ее успехи за пределами режима низкого ускорения.
«Очень низкое ускорение» относится к ситуациям, когда сила гравитации между двумя звездами очень слаба, например, когда две звезды находятся далеко друг от друга. Это приводит к необычному поведению их движения, которое не совсем соответствует ожиданиям, вытекающим из обычных законов гравитации (таких как закон гравитации Ньютона).
В двух новых исследованиях, первое из которых опубликовано в «Астрофизическом журнале», а второе — в «Ежемесячных заметках», выпущенных Королевским астрономическим обществом, исследовательская группа предполагает, что наблюдаемые характеристики этих двойных звезд, основанные на последней базе данных, выпущенной Миссия Европейского космического агентства «Гея» отклоняется от предсказаний теории Ньютона, согласующихся с предсказаниями модифицированных теорий гравитации.
Чтобы подтвердить эти результаты, исследователи изучили полный набор образцов двойных звезд, особенно тех систем, в которых двойная система содержит внутреннюю двойную систему.
Исследование показало, что в данных явно присутствует гравитационная аномалия, поскольку гравитация увеличивается примерно на 40%, когда ускорение звездных пар слабее, чем примерно 0,1 нанометра в секунду в квадрате, но эта аномалия не считается аномалией, если применить модифицированную ньютоновскую теорию. динамика этих выборок двойных звезд.
Альтернатива Ньютону и Эйнштейну
«Модифицированная ньютоновская динамика» — это теория, предложенная в качестве альтернативы известной гравитации в «ньютоновской физике» и «теории относительности». Эта теория предполагает, что природа гравитации различается на огромных расстояниях, поэтому она не следует той же обычной. законы.
Чтобы понять это, давайте поговорим о теориях гравитации так же, как мы говорим о поколениях iPhone. Например, существует нормальная гравитация, о которой Ньютон говорил около 4 веков назад, которая удерживает наши ноги на земле и заставляет яблоки падать.
Теория Ньютона хорошо работает в большинстве повседневных ситуаций, но около столетия назад Альберт Эйнштейн предложил более подробное объяснение гравитации, названное «общая теория относительности». В этой теории он указывает, что гравитация — это не сила, возникающая между телами. как думал Ньютон, а скорее результат способности тел изгибать вокруг себя ткань пространства и времени.
Несмотря на изобретательность теории Эйнштейна в объяснении большей части Вселенной с помощью этой теории, ее объяснительная сила в некоторых областях снизилась. Например, когда ученые смотрят на то, как галактики вращаются и движутся в скоплениях галактик, они замечают, что это не согласуется с предсказаниями теории относительности Эйнштейна.
Здесь наступает роль теорий «модифицированной гравитации», сторонники которых предполагают, что это обновление или исправление общей теории относительности, поскольку ее теоретики предполагают, что гравитация может работать по-другому в очень больших или очень малых масштабах по сравнению с тем, что мы делаем. Теория хамелеона, например, предполагает (один из притоков модифицированной гравитации). Законы гравитации не фиксированы во всей Вселенной, а, скорее, природа гравитации меняется в особых случаях, когда меняется окружающая среда, отсюда и описание гравитации. хамелеон.
Что касается модифицированной ньютоновской динамики, она предлагает решение проблемы, с которой в настоящее время сталкиваются ученые, а именно: звезды на окраинах галактик вращаются со скоростями, превышающими ожидаемые, таким образом, что предполагается, что они убегают из галактики, но на самом деле они этого не делают. .
