İkiz yıldızlarda yer çekimi kanunlarındaki şaşırtıcı çöküş işaretleri keşfedildi: ScienceAlert

1859'da Fransız gökbilimci ve matematikçi Urban Le Verrier bunu keşfetti. Garip bir şey keşfettim: Merkür, öngördüğü düzenli inisiyatife meydan okuyarak güneşin etrafındaki dansında ters gitti Newton fiziği.

Bu tuhaf anormallik, Merkür'ün yörüngesini çekiştiren tanımlanamayan gezegenlerin varlığıyla açıklanamaz; Sadece fizikçi Albert Einstein'ın 1915'te geliştirdiği ve yerçekiminin uzay-zaman dokusunda nasıl eğriler oluşturduğunu açıklayan genel görelilik teorisi aracılığıyla.

Einstein'ın genel teorisi o zamandan bu yana geçen yüzyıl boyunca gücünü korudu, ancak evren hakkında onun şaşırtıcı modelinin açıklayamadığı bazı şeyler var. Örneğin kara deliklerin merkezlerinde ve evrenin şafağında bozunuyorlar ve kuantum mekaniğine kolayca uymuyorlar, bu da bazı fizikçilerin şöyle düşünmesine neden oluyor: Alternatif düşünmeyi gerektirir Yer çekiminin nasıl çalıştığı hakkında.

Bu fikirler hâlâ uç teoriler olsa da, ayrılmış ikiz yıldızlarda büyük ölçekte ve çok düşük ivmeye sahip kütleçekim anormalliklerinin keşfi, bir kez daha Einstein'ın genel teorisine meydan okumayı temsil ediyor.

Kore'deki Sejong Üniversitesi'nden astrofizikçi Kyu Hyun Chae, yeni bir çalışmada yaklaşık 2.500 büyük yıldızı analiz etti. İkili yıldız sistemleri Avrupa Uzay Ajansı'nın Gaia uzay teleskobu tarafından gözlemlendiler ve standart yerçekiminin içlerindeki belirli noktalarda çöktüğü sonucuna vardılar.

Zhai ilk olarak yerçekimsel bir anormalliğin keşfini bildirdi 2023'ün ortasında Büyük kütleli ikililerin yörünge hareketleri üzerine yapılan bir çalışmada, değiştirilmiş yerçekimine ilişkin tek bir teoriye kanıt teşkil ettiği düşünülen anomalilere, Değiştirilmiş Newton dinamiği (mond).

Ancak bazı fizikçiler buna karşı çıktı Bunun yerine öner Onun örneği, ikili yıldız sistemlerindeki tespit edilemeyen yakın arkadaşları tarafından “kirlendi”. Başka bir deyişle, Chai'nin bazı geniş ikili dosyalarda gözlemlediği beklenenden daha büyük hızlanmalar muhtemelen Chai'nin kaçırdığı gölgelerde bulunan müdahalecilerin etkisinin sonucuydu.

Bu nedenle Sejong Üniversitesi fizikçisi, yöntemlerini daha küçük bir “saf” ikili yıldız alt kümesinde yeniden test etmeye çalıştı. Zhai, birbirlerinin yörüngesinde dönen ikiz yıldızların klasik Newton dinamikleriyle tutarlı davrandığını, dolayısıyla burada herhangi bir sorun olmadığını buldu.

Ancak 2.000 AU'dan daha fazla mesafeyle ayrılan ikili yıldızların, düşük ivmelerde hız “artışı” elde ettiği görülüyor; bu, klasik mekaniğin öngördüğüne aykırıdır ve modellere varsayımsal karanlık maddenin dahil edilip edilmediğine bakılmaksızın.

Zhai, “Bu yerçekimsel anomali, hem Newton dinamiğinin hem de genel göreliliğin düşük ivmeli bir çöküşünü ima ediyor ve bu nedenle astrofizik, kozmoloji ve temel fizik açısından çok büyük etkileri var” dedi. Yeni gazetesinde yazıyor.

“Bu nedenle, iddia edilen anormalliğin mümkün olduğunca çok sayıda bağımsız çalışmayla doğrulanmasının önemi ne kadar vurgulansa azdır.”

Aynı araştırmacı tarafından yapılan iki çalışma, sonuçları tersine çeviren bağımsız bir doğrulama teorisinden ışık yılları uzakta olsa da Chai, yöntemlerinin sağlam olduğuna inanıyor. Ona rağmen o itiraf etmiyor Bildirilen anormalliğin teorik açıklamaları “tamamen açık”.

Ancak aynı zamanda yapılır Bazı büyük iddialar Makalesinde, “karanlık madde modelinin artık terk edilmeye mahkum göründüğünü” ve “genel göreliliğe dayanan standart kozmolojinin artık prensipte bile geçerli görünmediğini” belirtti.

Bu tür iddiaların desteklenmesi ve defalarca tekrarlanması için gülünç derecede güçlü kanıtlara ihtiyaç vardır. Hiç şüphe yok ki Chai'nin makalesi meslektaşları tarafından yakından incelenecektir. Ancak bunun gibi sonuçlarla, yerçekiminin geri kalan gizemleri hakkındaki bilgi boşluklarımızı doldurmanın bir yolunu bulabiliriz.

Chi, “Düşük ivmelenme rejiminde yerçekiminin arttığına dair kanıtlar artık yeterince açık” dedi. O yazıyor“Ancak bilimsel topluluk gelecekteki gözlemlerden daha fazla kanıt toplamaya devam etmelidir.”

Çalışma şu tarihte yayınlandı: Astrofizik Dergisi.