Международная группа астрофизиков сделала загадочное открытие при анализе некоторых звездных скоплений. Открытие бросает вызов законам гравитации Ньютона, пишут исследователи в своей публикации. Вместо этого наблюдения согласуются с предсказаниями альтернативной теории гравитации. Однако это вызывает споры среди специалистов. Результаты опубликованы в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества. Большую роль в исследовании сыграл Боннский университет.
В своей работе исследователи изучали, так называемые, рассеянные звездные скопления, которые представляют собой слабо связанные группы от нескольких десятков до нескольких сотен звезд, встречающиеся в спиральных и неправильных галактиках. Рассеянные скопления образуются, когда за короткое время в огромном газовом облаке рождаются тысячи звезд. По мере "воспламенения" галактические "дети" сдувают остатки газового облака. При этом кластер сильно расширяется. Это создает рыхлое образование от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд. Скопление удерживается вместе слабыми гравитационными силами, действующими между ними.
В большинстве случаев рассеянные звездные скопления существуют всего несколько сотен миллионов лет, прежде чем они растворятся. При этом они регулярно теряют звезды, которые накапливаются в два так называемых "приливных хвоста". Один из этих хвостов тянется за скоплением, когда оно путешествует в пространстве. Напротив, другой берет на себя инициативу, задавя "вектор" движения.
Согласно законам тяготения Ньютона, вопрос о том, в каком из хвостов окажется потерянная звезда, зависит от случая. Значит, оба хвоста должны содержать примерно одинаковое количество звезд. Однако в новой работе ученые впервые смогли доказать, что это не так: в исследованных скоплениях передний хвост всегда содержит значительно больше звезд, близких к скоплению, чем задний хвост.
Из миллионов звезд, близких к скоплению, было почти невозможно определить те, которые принадлежат его хвостам. Для этого нужно смотреть на скорость, направление движения и возраст каждого из этих объектов. Используя эти данные, один из членов научной группы смог разработать метод, который позволил впервые точно сосчитать звезды в хвостах. На данный момент исследовано пять рассеянных скоплений. После подробного анализа данных, учены столкнулись с противоречием с существующей теорией. Очень точные данные исследования космической миссии ESA Gaia сыграли решаюшую роль в работе.
Данные наблюдений, гораздо лучше согласуются с теорией, которая среди экспертов известна под аббревиатурой MOND (Модифицированная ньютоновская динамика). Проще говоря, согласно MOND, звезды могут покинуть скопление через две разные двери. Один выход ведет к заднему приливному хвосту, другой — к переднему. Однако первая намного уже второй — поэтому вероятность того, что через нее звезда покинет скопление, меньше. С другой стороны, теория гравитации Ньютона предсказывает, что обе двери должны быть одинаковой ширины.
Тем не менее, теория MOND не является каким-то принятым стандартом среди специалистов. Поскольку законы тяготения Ньютона не будут действительны при определенных обстоятельствах, а должны быть изменены, это будет иметь далеко идущие последствия и для других областей физики. Сейчас астрофизики изучают новые математические методы для еще более точного моделирования. Затем их можно было бы использовать для поиска дополнительных доказательств того, верна ли теория MOND или нет.
