Astrofysikere har observeret mystisk adfærd hos stjernehobe, der ser ud til at trodse vores
Hvordan fungerer universet?
Newtons klassiske teori om tyngdekraften er lovenbeskriver gravitationsinteraktion inden for rammerne af klassisk mekanik. I Newtonsk teori genererer hvert massivt legeme et kraftfelt med tiltrækning mod det. Vi taler om gravitationsfeltet.
Gravitationsinteraktion i Newtons teori forplanter sig øjeblikkeligt, da tyngdekraften kun afhænger af den relative position for at tiltrække kroppe på et givet tidspunkt.
Også ansvarlig for, hvad der sker i vores universog mørkt stof. Den deltager ikke i elektromagnetisk interaktion og er derfor ikke tilgængelig for direkte observation. Mørkt stof udgør omkring 25 % af universets masseenergi og optræder kun i gravitationsinteraktion. Ikke alle videnskabsmænd er tilfredse med, at det ikke kan observeres. Nogle fysikere benægter mørkt stof og universets accepterede struktur. De taler om fraværet af tyngdekraft og forvrængning af rum-tid og tilbyder alternativer. For eksempel MOND-teorien (engelsk: Modified Newtonian Dynamics, modified Newtonian dynamics).
Hvad er alternativet?
Ifølge MOND-teorien – eller en alternativ tyngdekraftsteori – kan Newtons tyngdelov modificeres til at forklare galaksers rotation uden at involvere mørkt stof.
I det væsentlige er MOND-teorien et alternativ til Generalenrelativitetsteori. Den blev opfundet af Einstein for at forklare, hvordan tyngdekraften virker, og hvorfor der eksisterer mørkt stof, som holder galakser sammen.
Professor Pavel Krupa og hans team fandt beviser for eksistensen af en alternativ teori om tyngdekraften
Foto: Volker Lannert/University of Bonn
MOND har til formål at forklare hvorforforskellige objekter i universet har forskellig masse uden at bruge begrebet mørkt stof. Det blev foreslået i begyndelsen af 1980'erne af den israelske astrofysiker Mordechai Milgrom. Teorien modificerer tyngdeloven og henviser til en stærkere kraft i nogle områder af rummet, og forklarer dermed rummets krumning.
Hvor ledte forskerne efter svaret?
Forfatterne til den nye undersøgelse studerede fraværendestjernehobe. De dannes, når tusindvis af stjerner fødes på kort tid i en enorm gassky. Når de "antænder", blæser de resterne af gasskyen væk, hvilket får klyngen til at udvide sig betydeligt. Dette skaber en "løs" formation, der indeholder alt fra nogle få tiere til flere tusinde stjerner. Svage gravitationskræfter, der virker mellem dem, holder klyngemedlemmerne sammen.
I de fleste tilfælde spredte stjernerklyngerne varer kun et par hundrede millioner år, før de opløses. Samtidig mister de regelmæssigt stjerner, som akkumuleres i to såkaldte "tidevandshaler." En af dem rækker ud efter klyngen, mens den rejser gennem rummet. Den anden tager tværtimod "initiativet" og fungerer som "spydspidsen".
Hvad er inkonsekvensen?
Ifølge Newtons tyngdelove er spørgsmålet om evtHvilken hale den tabte stjerne ender i afhænger af sagen. Begge skal således indeholde omtrent det samme antal stjerner. For første gang i historien har forskere dog bevist, at dette ikke er tilfældet. De studerede hobene og observerede, hvordan den "forreste" hale altid indeholdt flere stjerner end den "bagerste" hale.
Indtil nu var det næsten umuligt at afgøreblandt de millioner af stjerner tæt på hoben er dem, der hører til dens haler. For at gøre dette skal du være opmærksom på hastigheden, bevægelsesretningen og alderen for hvert af disse objekter. For at løse problemet udviklede forfatterne til den nye undersøgelse en metode, der gjorde det muligt for dem at tælle stjernerne i deres haler nøjagtigt for første gang.
I Hyades-stjernehoben (øverst) er antallet af stjerner (sorte) i den førende tidevandshale væsentligt større end i den efterfølgende tidevandshale.
Computersimuleringer ved hjælp af MOND (nedenfor) viser et lignende billede. Kredit: University of Bonn.
I øjeblikket er fem åbne klynger blevet udforsket nær Jorden, fire af dem så tæt på som muligt. Da videnskabsmænd analyserede alle dataene, stod de over for en modsigelse til den nuværende teori.
Docking med en anden teori
Nye observationsdata er tværtimod meget bedreer i overensstemmelse med MOND-teorien. Ifølge den kan stjerner forlade hoben "gennem to forskellige døre," forklarer videnskabsmænd. "Den ene fører til den "bagerste" tidevandshale, den anden fører til den "forreste" tidevandshale. Den første er dog meget smallere end den anden, så det er usandsynligt, at stjernen vil forlade hoben gennem den. Newtons tyngdekraftsteori forudsiger på den anden side, at begge "døre" skal have samme bredde," skriver fysikerne.
en.freepik.com
Fysikere har beregnet stjernefordelingen,forventes ifølge MOND-teorien. Resultaterne viste sig at være i overraskende god overensstemmelse med observationerne. Men for at gøre dette måtte fysikere bruge relativt simple beregningsmetoder. De mangler i øjeblikket de matematiske værktøjer til at analysere modificeret newtonsk dynamik mere detaljeret.
Hvad er bundlinjen?
Simuleringerne passede dog ogsåmed observationer i andre henseender. De forudsagde, hvor længe åbne stjernehobe typisk ville vare. Og dette tidsrum er flere gange kortere, end det kan forventes ifølge Newtons love. Dette forklarer et længe kendt mysterium. Nemlig hvorfor stjernehobe i nærliggende galakser forsvinder hurtigere, end de burde.
MOND-teorien er dog ikke ubestridt blandtspecialister. Da Newtons tyngdelove "ikke virker" under visse omstændigheder, skal de ændres. Alt dette har vidtrækkende konsekvenser for andre områder af fysikken.
Det løser til gengæld mangeproblemer, som kosmologien står over for i dag. Nu udforsker undersøgelsens forfattere nye matematiske metoder til endnu mere nøjagtig modellering. De kan derefter bruges til at finde yderligere beviser for, om MOND-teorien er korrekt eller ej.
Læs mere:
Arkæologer har officielt bekræftet legenderne fra Bibelen
Det viste sig, hvad der sker med kroppens celler, når hjertet dør
Starlink-signal hacket til at blive brugt som et alternativ til GPS