Це відкриття, схоже, суперечить теорії гравітації Ньютона й Ейнштейна: що відомо

Загальна теорія відносності Ейнштейна, яка є поліпшенням закону всесвітнього тяжіння Ньютона, — це найкраще на сьогоднішній день розуміння гравітації та устрою Всесвіту. Але в теорії Ейнштейна є деякі прогалини, які не можуть пояснити, зокрема, гравітаційні дивацтва широких подвійних зірок із низьким прискоренням. Автори нового дослідження, опублікованого в журналі The Astrophysical Journal, вважають, що поведінку цих об'єктів, що повільно рухаються, не можна пояснити моделлю Всесвіту, заснованою на теоріях Ньютона і Ейнштейна, що включає темну матерію. Але цю гравітаційну аномалію може пояснити модифікована ньютонівська динаміка (MOND), відома, як альтернативна теорія гравітації, пише Popular Mechanics.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Наприкінці XVII століття фізик Ісаак Ньютон представив свій знаменитий закон всесвітнього тяжіння. Це було перше пояснення гравітації в класичній фізиці. Теорія про те, що всі тіла притягуються пропорційно своїй масі, була революційною, і вона справила величезний вплив на розуміння законів Всесвіту. Але теорія Ньютона мала свої обмеження і не могла пояснити деякі гравітаційні явища.

На початку XX століття з'явилося оновлене розуміння гравітації в рамках загальної теорії відносності, яку представив Альберт Ейнштейн. Але й ця теорія, яка вважається головною теорією гравітації, має свої обмеження. Наприклад, теорія відносності не працює в центрі чорних дір, відомому як сингулярність.

Автори дослідження вважають, що ні теорія Ньютона, ні теорія Ейнштейна не можуть пояснити гравітаційну аномалію, виявлену в орбітальних рухах подвійних зірок, що знаходяться далеко одна від одної, а тому називаються широкими подвійними зірками.

Учені провели аналіз характеристик понад 26 000 подвійних зірок у радіусі 650 світлових років від нас і виявили щось дивне. Коли зірки досягали дуже низьких орбітальних прискорень близько 0,1 нанометра на секунду в квадраті, спостережувані прискорення були майже на 30-40% вищими, ніж передбачали моделі, засновані на теоріях Ньютона і Ейнштейна. Але, якщо ці прискорення перевищували 10 нанометрів на секунду в квадраті, вони слідували теоріям Ньютона і Ейнштейна, як і передбачалося. Щось дивне відбувається саме при цих наднизьких прискореннях.

Стандартна модель гравітації, заснована на теорії Ейнштейна, включає в себе наявність темної матерії, яка може пояснити дивні рухи зірок. Оскільки вчені майже нічого не знають про цю невловиму форму матерії, яка, ймовірно, становить більшу частину Всесвіту, можливо, темна матерія впливає на дивну гравітаційну взаємодію між зірками в подвійних системах. Але автори дослідження вважають, що найкраще пояснити гравітаційну аномалію можна за допомогою модифікованої ньютонівської динаміки (MOND). Ця альтернативна теорія гравітації, запропонована 1983 року, передбачає відсутність темної матерії. За словами вчених, деякі припущення цієї теорії можуть пояснити дивну поведінку зірок за низьких прискорень. Автори дослідження навіть вважають, що вони отримали пряме підтвердження порушення стандартної гравітації при слабкому прискоренні.

Але теорія MOND також має свої обмеження і проблеми. А тому будуть потрібні додаткові спостереження, щоб підтвердити висновки нового дослідження. Якщо ж буде отримано таке підтвердження, то воно може змінити сучасне розуміння гравітації і природи Всесвіту.

Як уже писав Фокус, астрономи виявили одну з наймасивніших подвійних зірок у Чумацькому Шляху. Астрономи раніше вважали, що це одиночна зірка, але виявилося, що насправді це подвійна зоряна система.

Також Фокус писав про те, що ще одне відкриття вчених кидає виклик сучасній теорії гравітації. Вчені виявили ознаки того, що у Всесвіті може не існувати темної матерії, а теорія гравітації може бути неповною.