Een team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Beaune voerde een grootschalig onderzoek uit naar verstrooiing
Het bleek dat de verdeling van pasgeboren sterrenin zo'n cluster is theoretisch voorspeld van niet-willekeurige aard. Dit kan worden verklaard als we de principes van de zwaartekracht heroverwegen en het idee van het bestaan van donkere materie loslaten.
open sterrenhoop
Astrofysici noemen een sterrenhoopeen visueel verbonden groep sterren, verenigd door een gemeenschappelijke oorsprong en bewegend in het zwaartekrachtveld van hun melkwegstelsel als geheel. Onderzoekers onderscheiden twee hoofdtypen van dergelijke clusters: bolvormig en verspreid. De eerste zijn verbonden door krachtige zwaartekrachten en vormen een structuur die lijkt op een bol. Ze bestaan uit een groot aantal oude sterren en zijn stabiel op de lange termijn.
Open sterrenhopen zijn dat weleen wolk van stof en gas waarin duizenden jonge sterren worden geboren. In de meeste gevallen duren open sterrenhopen slechts een paar honderd miljoen jaar voordat ze worden vernietigd door gigantische moleculaire wolken die door het sterrenstelsel bewegen.
In dit geval vormen pasgeboren sterren twee "getijdenstaarten". Een van hen loopt achter het cluster terwijl het door de ruimte beweegt. De andere daarentegen breekt als een punt de weg.
Volgens de zwaartekrachtwetten van Newton is de verdelingpasgeboren sterren tussen deze staarten moeten willekeurig zijn. Daarom zouden er zowel vóór als na de cluster ongeveer hetzelfde aantal sterren moeten zijn.
De open sterrenhoop NGC265. Afbeelding: ESA en NASA, Erkenning: E. Olszewski (Universiteit van Arizona), Publiek domein, via Wikimedia Commons
Experiment
De complexiteit van de analyse is te wijten aan het feit dat tussenmiljoenen sterren dicht bij de cluster, is het moeilijk om te bepalen welke tot zijn staarten behoren. Om te testen of de theorie werkt, ontwikkelden de wetenschappers de compacte verdwijnpuntmethode. Ze gebruikten gegevens over de snelheid, bewegingsrichting en leeftijd van verschillende sterren om te zien of ze qua oorsprong en zwaartekracht gerelateerd zijn aan een wolk van gas en stof.
Met deze methode berekenden wetenschappers voor het eersthet aantal sterren in de staarten van de sterrenhoop. Astrofysici bestudeerden gegevens van vier open clusters dicht bij de aarde en gebruikten ook gegevens over een vijfde object dat eerder was verzameld.
Uit het onderzoek bleek dat bij alle objectenhet aantal sterren in de "staart" die de cluster volgt, bleek groter te zijn dan in degene die ervoor beweegt. Deze resultaten zijn rechtstreeks in tegenspraak met de theoretische aannames die volgen uit de theorie van de universele zwaartekracht.
De open sterrenhoop Hyades is een van de sterren die in het onderzoek zijn geanalyseerd. Afbeelding: NASA, ESA en STScI
Hoe is dit mogelijk?
Wetenschappers hebben het gedrag van verstrooide sterren gemodelleerdclusters vanuit het oogpunt van een alternatieve hypothese - de theorie van gemodificeerde Newtoniaanse dynamiek (MOND). Volgens dit model zijn de effecten van de zwaartekracht bij lage versnellingen sterker dan de klassieke theorie van Isaac Newton suggereert.
De simulatieresultaten toonden aan dat de gegevenswaarnemingen passen beter bij deze theorie. Het is mogelijk om je voor te stellen dat sterren de sterrenhoop door twee verschillende deuren kunnen "verlaten", legt professor Pavel Krupa, medeauteur van het onderzoek, uit. Volgens MOND hebben deze "deuren" verschillende breedtes en gaan er meer sterren door de ene dan door de andere. Tegelijkertijd suggereert de klassieke zwaartekrachttheorie dat de deuren hetzelfde zijn.
Bovendien merkten de onderzoekers op dat stellairclusters in nabije sterrenstelsels houden sneller op te bestaan dan de wetten van Newton voorspellen. Dit resultaat komt ook beter overeen met de MOND-theorie.
Verdeling van jonge sterren in de "staarten" van de open sterrenhoop Hyades (boven) en resultaten van computersimulaties met behulp van de MOND-theorie (onder). Afbeelding: AG Kroupa/Uni Bonn
Waarom is dit belangrijk?
Een nieuwe ontdekking zou een paradigmaverschuiving kunnen veroorzakenwereld van de astrofysica, waardoor de wijdverbreide theorie over een van de grootste krachten in het universum volledig werd veranderd. Als het MOND-model correct is, bestaat er geen donkere materie.
Het concept van donkere materie werd voor het eerst voorgesteldin de jaren dertig om de bewegingen van sterren en sterrenstelsels te verklaren die in strijd waren met de wetten van de zwaartekracht. Veel sterren en sterrenstelsels zijn te snel bewogen voor hun massa. Om deze discrepanties te verklaren, introduceerden wetenschappers een grote hoeveelheid onzichtbare materie in de modellen die de zwaartekracht beïnvloedt.
De donkere materietheorie is de meest voorkomende,Hoewel deeltjes van dergelijke materie nog niet zijn gevonden, bevestigt veel indirect bewijs het bestaan ervan. Een alternatieve theorie, MOND, heeft nog geen dergelijke erkenning gekregen, hoewel sommige observaties de postulaten ervan ondersteunen.
Onderzoekers zijn van plan om door te gaan met analyserenverschillende kosmische effecten vanuit het oogpunt van de MOND-theorie om aanvullend bewijs te vinden of een alternatieve hypothese te ontwikkelen die rekening houdt met de kenmerken van beide theorieën.
Lees verder:
Archeologen hebben de legendes uit de Bijbel officieel bevestigd
Het graf van de "priesteres" van Aphrodite werd gevonden: wetenschappers lieten zien wat ze daar vonden
Wetenschappers hebben gezien wat zich op het grondgebied van de Maya-hoofdstad bevindt. De vondst verraste hen.
Omslagafbeelding: De Pleiaden sterrenhoop. Bron: NASA, ESA, AURA/Caltech, Palomar Observatory