Вчений із Південної Кореї отримав переконливі докази, що теорії гравітації Ньютона й Ейнштейна можуть бути помилковими. На прикладі подвійних зоряних систем він показав, що при слабких прискореннях зірки рухаються до 40% швидше, ніж передбачають теорії Ньютона та Ейнштейна. Така “екстремальна” поведінка гравітації робить непотрібними пошуки темної матерії та енергії – ці поняття стають зайвими. Схоже, ми на порозі революції в астрофізиці та фізиці.
Астрофізик Кю-Хюн Чає з Університету Седжонг у Сеулі проаналізував 26 500 “широких” подвійних зоряних систем у межах 650 світлових років від Землі. Це зоряні системи, у яких дві зірки обертаються навколо спільного центру мас на доволі великій віддаленості одна від одної – від кількох сотень до кількох тисяч астрономічних одиниць. При цьому професор врахував можливість “вкладення” – існування прихованої тісної подвійної системи зірок на орбіті з третьою сильно віддаленою зіркою (дані розрахунків були відкалібровані з урахуванням такого варіанту подій).
Усі дані для розрахунків були отримані з одного з оглядів астрометричного європейського супутника “Гайя” (Gaia). “Гайя” визначає точні відстані до зірок у нашій галактиці та їхню швидкість, а також вектор руху, даючи змогу створювати динамічну тривимірну карту ближнього Всесвіту. У даних Gaia ніхто не сумнівається, а виконані корейським ученим розрахунки настільки достовірні, що це буквально вибиває опору під ногами багатьох поколінь учених. Виходить, що вони помилково вважали теорії гравітації Ньютона (для повільних і відносно невеликих мас) і Ейнштейна (для навколосвітлових швидкостей і великих мас) істиною в останній інстанції, а це, як виявилося, безумовно не так.
Виконані південнокорейським дослідником розрахунки показують, що при прискоренні менше ніж 1 нм/с2 прискорення, з яким пари подвійних зірок реально обертаються навколо спільного центру мас, перестає задовольняти розрахункам, зробленим на основі рівнянь Ньютона/Ейнштейна. Ці висновки отримано для 20 тис. подвійних зоряних систем. Імовірність помилок виключається, а достовірність даних потрапляє у відхилення на 5 сигма – це той результат, який необхідний для заяви про наукове відкриття.
При прискоренні менше ніж 0,1 нм/с2 спостережуване в широких подвійних зоряних системах прискорення, яке спостерігається в широких подвійних зоряних системах, перевищує “класичне” значення вже на 30-40%. Щось подібне ми спостерігаємо під час вимірювання кривої обертання галактик. Для пояснення незрозумілого прискорення зірок у міру віддалення від центру галактик було вигадано темну матерію, якої ми не бачимо, але яка нібито бере участь у гравітаційній взаємодії галактичних об’єктів і змушує їх обертатися синхронно. Для порівняно невеликих подвійних зоряних систем цей механізм не може слугувати поясненням (на такому масштабі темна матерія не працює) і це, тим самим, може викреслити необхідність темної матерії для пояснення прискорення в масштабі галактики. Принаймні, тепер для цього потрібно менше темної матерії, а частину зайвого прискорення може взяти на себе виявлена в законах Ньютона/Ейнштейна аномалія.
Найцікавіше, що альтернативу законам Ньютона/Ейнштейна про тяжіння у вигляді модернізованої теорії гравітації MOND понад 40 років тому запропонував ізраїльський астрофізик Мордехаєм Мілгром. У цю теорію майже ніхто не вірив, але інший учений – Якоб Бекенштейн – представив чисельні методи підтвердження MOND у вигляді теорії AQUAL. Згідно з розрахунками Бекенштейна, за малих прискорень спостережуване прискорення відрізнятиметься від теорії Ньютона/Ейнштейна в 1,4 раза, що тепер незалежно показали розрахунки південнокорейського вченого щодо широких подвійних зоряних систем у Чумацькому Шляху.
Результати цього дослідження опубліковані в журналі The Astrophysical Journal. Рецензенти високо оцінили роботу і передрекли, що астрофізика на порозі нової революції. Наш світ виявився не таким, як його собі уявляли Ньютон і, пізніше, Ейнштейн – два непорушних авторитети у світі всесвітнього тяжіння на малому і вселенському рівнях.
Читайте також:
- Фізики продемонстрували, як звук може перетинати вакуум
- Вчені наблизилися до відкриття 5 сили природи – невже елементарна частинка?