Los astrofísicos han observado un comportamiento misterioso de los cúmulos estelares que parece desafiar nuestra
¿Cómo funciona el universo?
La teoría clásica de la gravedad de Newton es la ley.Describiendo la interacción gravitacional en el marco de la mecánica clásica. En la teoría newtoniana, todo cuerpo masivo genera un campo de fuerza de atracción hacia él. Estamos hablando del campo gravitacional.
La interacción gravitacional en la teoría de Newton se propaga instantáneamente, ya que la fuerza de gravedad depende únicamente de la posición relativa de los cuerpos que se atraen en un momento dado.
También responsable de lo que está pasando en nuestro Universo.y materia oscura. No participa en la interacción electromagnética y, por tanto, no está disponible para observación directa. La materia oscura constituye aproximadamente el 25% de la masa-energía del Universo y aparece sólo en interacción gravitacional. No todos los científicos están contentos con el hecho de que no se pueda observar. Algunos físicos niegan la materia oscura y la estructura aceptada del Universo. Hablan de la ausencia de gravedad y de la distorsión del espacio-tiempo y ofrecen alternativas. Por ejemplo, la teoría MOND (inglés: Dinámica newtoniana modificada, dinámica newtoniana modificada).
¿Cuál es la alternativa?
De acuerdo con la teoría MOND, o una teoría alternativa de la gravedad, la ley de la gravedad de Newton se puede modificar para explicar la rotación de las galaxias sin involucrar la materia oscura.
Esencialmente, la teoría MOND es una alternativa a la teoría general.teoría de la relatividad. Fue inventado por Einstein para explicar cómo funciona la gravedad y por qué existe la materia oscura, que mantiene unidas a las galaxias.
El profesor Pavel Krupa y su equipo encontraron evidencia de la existencia de una teoría alternativa de la gravedad.
Foto: Volker Lannert/Universidad de Bonn
MOND pretende explicar por quédiferentes objetos en el universo tienen diferente masa sin usar el concepto de materia oscura. Fue propuesto a principios de la década de 1980 por el astrofísico israelí Mordechai Milgrom. La teoría modifica la ley de la gravedad, refiriéndose a una fuerza más fuerte en algunas regiones del espacio, explicando así la curvatura del espacio.
¿Dónde buscaron la respuesta los científicos?
Los autores del nuevo estudio estudiaron distraídamentecúmulos de estrellas. Se forman cuando miles de estrellas nacen en poco tiempo en una enorme nube de gas. Al "encenderse", expulsan los restos de la nube de gas, lo que hace que el cúmulo se expanda significativamente. Esto crea una formación “suelta” que contiene desde unas pocas decenas hasta varios miles de estrellas. Las débiles fuerzas gravitacionales que actúan entre ellos mantienen unidos a los miembros del cúmulo.
En la mayoría de los casos, estrellas dispersas.los cúmulos duran sólo unos pocos cientos de millones de años antes de disolverse. Al mismo tiempo, pierden regularmente estrellas, que se acumulan en dos llamadas "colas de marea". Uno de ellos alcanza el cúmulo mientras viaja por el espacio. El otro, por el contrario, toma la “iniciativa” y actúa como “punta de lanza”.
¿Cuál es la inconsistencia?
Según las leyes de la gravedad de Newton, la cuestión de siLa cola en la que termine la estrella perdida depende del caso. Por tanto, ambos deberían contener aproximadamente el mismo número de estrellas. Sin embargo, por primera vez en la historia, los científicos han demostrado que no es así. Estudiaron los cúmulos y observaron cómo la cola "delantera" siempre contenía más estrellas que la cola "trasera".
Hasta ahora era casi imposible determinarentre los millones de estrellas cercanas al cúmulo se encuentran las que pertenecen a sus colas. Para ello, es necesario prestar atención a la velocidad, la dirección del movimiento y la edad de cada uno de estos objetos. Para resolver el problema, los autores del nuevo estudio desarrollaron un método que les permitió contar con precisión las estrellas en sus colas por primera vez.
En el cúmulo de estrellas Híades (arriba), el número de estrellas (negras) en la cola de marea principal es significativamente mayor que en la cola de marea trasera.
Las simulaciones por computadora utilizando MOND (abajo) muestran una imagen similar. Crédito: Universidad de Bonn.
De momento se han explorado cinco cúmulos abiertos cerca de la Tierra, cuatro de ellos lo más cerca posible. Cuando los científicos analizaron todos los datos, se encontraron con una contradicción con la teoría actual.
Acoplamiento con otra teoría
Los nuevos datos de observación, por el contrario, son mucho mejores.son consistentes con la teoría MOND. Según él, las estrellas pueden salir del cúmulo “por dos puertas diferentes”, explican los científicos. “Uno conduce a la cola de marea “trasera” y el otro conduce a la cola de marea “delantera”. Sin embargo, el primero es mucho más estrecho que el segundo, por lo que es poco probable que la estrella abandone el cúmulo a través de él. La teoría de la gravedad de Newton, en cambio, predice que ambas “puertas” deberían tener el mismo ancho”, escriben los físicos.
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Los físicos han calculado la distribución estelar,esperado según la teoría MOND. Los resultados resultaron estar sorprendentemente bien de acuerdo con las observaciones. Sin embargo, para ello, los físicos tuvieron que utilizar métodos computacionales relativamente simples. Actualmente carecen de las herramientas matemáticas para analizar con más detalle la dinámica newtoniana modificada.
¿Cuál es el resultado final?
Sin embargo, las simulaciones también coincidieroncon observaciones en otros aspectos. Predijeron cuánto durarían normalmente los cúmulos de estrellas abiertos. Y este período de tiempo es varias veces más corto de lo que se puede esperar según las leyes de Newton. Esto explica un misterio conocido desde hace mucho tiempo. Es decir, por qué los cúmulos de estrellas en galaxias cercanas están desapareciendo más rápido de lo que deberían.
Sin embargo, la teoría MOND no es indiscutible entreespecialistas. Dado que las leyes de la gravedad de Newton "no funcionan" en determinadas circunstancias, es necesario cambiarlas. Todo esto tiene consecuencias de gran alcance para otras áreas de la física.
Por otro lado, esto resuelve muchosProblemas que enfrenta la cosmología hoy en día. Ahora los autores del estudio están explorando nuevos métodos matemáticos para lograr modelos aún más precisos. Luego pueden usarse para encontrar más evidencia sobre si la teoría MOND es correcta o no.
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