Корейські науковці розробили новий метод визначення параметрів руху тіл у широких подвійних системах, який базується на надзвичайно точному визначенні їхніх радіальних швидкостей. Він може підтвердити правильність модифікованої ньютонівської динаміки — альтернативної теорії гравітації, яка досі вважається маргінальною.
Широкі подвійні системи
Цілком можливо, що темної матерії немає. Принаймні такий, на перший погляд, неочевидний висновок випливає з нещодавно опублікованої роботи корейських учених. У ній аналізуються результати застосування нової методики дослідження широких подвійних систем, і ці результати мають доволі несподівані наслідки.
Широкі подвійні системи складаються з двох світил, що розділені кількома десятками, а то і сотнями астрономічних одиниць космічного простору. Будь-яка гравітаційна взаємодія означає доцентрове прискорення, яке отримує тіло. Для поверхні Землі, наприклад, воно становить 9,8 м/с2. Для широких подвійних систем цей параметр може складати 1 нм/с2.
При цьому визначити параметри руху двох небесних тіл і вектори їхнього руху у широкій подвійній системі надзвичайно важко, бо ми бачимо їх практично у застиглому стані. Однак у нещодавно опублікованій статті в журналі The Astrophysical Journal описується метод визначення цих параметрів лише за одним вимірюванням.
Щоправда, для цього необхідно знати радіальні швидкості зір із високою точністю. Така можливість з’явилася у вчених завдяки третьому релізу даних телескопа Gaia. Хоча їхня точність поки що недостатня, вона вже наближається до рівня, необхідного для досліджень, і науковці цим скористалися.
Модифікована ньютонівська динаміка
Усі ці складні обчислення мають одну мету — визначити, скільки саме нанометрів на секунду в квадраті становить прискорення компонентів подвійних систем. Це критично важливо, адже існує підозра, що отримане значення може відрізнятися від того, яке передбачає класична ньютонівська небесна механіка.
І справді, нова методика з великою ймовірністю у 4,2δ показує, що це прискорення на 40–50% більше, ніж це передбачає класична теорія. І це — саме стільки, скільки має бути відповідно до її альтернативи — модифікованої ньютонівської динаміки.
Щодо того, наскільки можна довіряти отриманим результатам, вчені розберуться завдяки наступним дослідженням. А ось на Модифікованій ньютонівській динаміці варто зупинитися окремо. Її розробили ще років 40 тому, але досі вона лишається маргінальною теорією, тобто більшість фізиків її хоч і не відкидають прямо, але й не визнають.
Річ у тім, що ця теорія складніша за традиційні гравітаційні формули, але дає лише незначні відмінності. Переважно ці відмінності мають проявлятися на великих масштабах. І справді, невідповідність у швидкості обертання зір у галактиках добре пояснюється саме цією моделлю.
Утім, модифіковану ньютонівську динаміку ще потрібно перевірити на менших масштабах, і саме тут виникають труднощі, адже такі дослідження потребують надзвичайно високої точності. До того ж, у разі підтвердження цієї теорії, доведеться серйозно переглянути деякі з нині панівних у фізиці уявлень. Адже якщо розраховувати гравітаційний вплив за модифікованою ньютонівською динамікою, то темна матерія виявляється непотрібною. Те, яким є світ навколо, можна пояснити й без неї.
За матеріалами phys.org
