Аномалии в движението на двойните звезди "нарушават" приетата теория за гравитацията

През 2023 г. Kю-Хюн Чае, професор по физика и астрономия в университета Седжон в Сеул, Южна Корея, ), идентифицира от обзора Gaia повече от 26 600 широки двойни звезди, разположени на 650 светлинни години от нас (200 парсека). Имат се предвид системи с голям орбитален период, в които телата са разположени на голямо разстояние едно от друго. Друго важно условие за подбор била липсата на очевидни признаци за присъствие на други компаньони.

ОЩЕ: Откриха изкопаеми ръкави в нашата галактика

Изследването показало, че динамиката в такива системи като цяло съвпада с резултатите от изчисленията, използващи уравненията на Нютон и Айнщайн, но се „чупи“ в системи с ускорения под един нанометър на квадратна секунда. Освен това при стойност под 0,1 нанометра на квадратна секунда отклонението достига 30 – 40%.

Това е съществено отклонение, но извадката от двойни звезди не може да се нарече съвсем „чиста“. В опит да провери по-точно изчисленията астрономът Ксавие Ернандес от Националния автономен университет на Мексико подбрал 450 обекта, които отговарят на строги изисквания за точност, и потвърдил резултатите на Чае. Извадката обаче се оказала прекалено малка.

За новата работа, публикувана в The Astrophysical Journal, Чае събрал точни данни за 2463 „статистически чисти“ двойни звезди. Това е по-малко от 10% от първоначалната извадка, като най-малко 50% от всички потенциални бинарни системи, по оценки на астрономите, са „чисти“.

Ученият анализирал движението в тези системи с помощта на два различни алгоритъма. Отделно той извършил изчисления за 40 двойни звезди с максимално точни данни от наблюдения.

И в двата случая резултатите съвпаднали със заключенията от предишната работа. При разстояние от около две хиляди астрономически единици и ускорение от около един нанометър на квадратна секунда скоростта и ускорението на тялото се отклоняват от уравненията на Нютон.

При разстояние от 5 до 20 хиляди астрономически единици и ускорение по-малко от 0,1 нанометра на квадратна секунда отклонението в ускорението е 40 – 50%, а отклонението в относителната скорост е 20%.

Такива стойности не може за де припишат на тъмната материя – не в тези мащаби. В последната част на работата Чае отбелязва, че отклоненията не може да се припишат и на систематична грешка при измерване на инструментите на Gaia. Първо, той наложил строги условия на извадката, и второ, с увеличаване на точността не се наблюдават аномалии в данните.

ОЩЕ: Звезда с размерите на Слънцето пронизала нашата система преди 2,5 млн. години

И все пак, когато се измерват такива малки стойности на ускорението, в данните неизбежно ще се появят грешки. Затова, независимо от съвпадението на резултатите от новото изследване с изчисленията по модифицираната Нютонова динамика (MOND), подобни заключения трябва да се третират с изключителен скептицизъм.

Да отбележим, че анализът на данните от въпросния обзор на Gaia за движението на звездите в нашата галактика Млечен път, напротив, е показал, че хипотезата на MOND е невярна: Нашата галактика се оказа изключително бедна.