حتى الآن ، كان من المستحيل تقريبًا تحديد تلك التي تنتمي إلى ذيولها من بين ملايين النجوم القريبة من الكتلة. للقيام بذلك ، عليك أن تنظر إلى سرعة واتجاه الحركة وعمر كل من هذه الكائنات.
حقق فريق دولي من علماء الفيزياء الفلكية اكتشافًا محيرًا أثناء تحليل مجموعات نجمية معينة ، مما يمثل تحديًا قوانين نيوتن للجاذبية. ومع ذلك ، تتوافق الملاحظات مع تنبؤات نظرية الجاذبية البديلة. ومع ذلك ، هذا مثير للجدل بين الخبراء.
كانت ما يسمى بمجموعات النجوم المفتوحة موضوعًا للدراسة للأكاديميين. يتم إنشاء هذه عندما تكون كبيرة سحابة الغازالتي تحتوي على آلاف النجوم ، تلد بسرعة النجوم. تتلاشى بقايا سحابة الغاز عندما "تشتعل" الوافدات الكونية. خلال هذا الإجراء ، تنمو الكتلة بشكل ملحوظ. ينتج عن هذا كوكبة فضفاضة من بضع عشرات إلى بضعة آلاف من النجوم. يتم تجميع الكتلة معًا بواسطة قوى الجاذبية الضعيفة بينهما.
قال الأستاذ الدكتور بافيل كروبا من معهد هيلمهولتز للإشعاع والفيزياء النووية بجامعة بون ، "في معظم الحالات ، افتح مجموعات النجوم البقاء على قيد الحياة بضع مئات الملايين من السنين فقط قبل أن تذوب. في هذه العملية ، تفقد النجوم بانتظام ، والتي تتراكم في ما يسمى بـ "ذيول المد والجزر". يتم سحب أحد هذه التيول خلف الكتلة أثناء انتقالها عبر الفضاء. الآخر ، في المقابل ، يأخذ زمام المبادرة مثل رأس الحربة ".
قال الدكتور جان بفالام ألتنبرغ من معهد هيلمهولتز للإشعاع والفيزياء النووية ، "وفقًا لقوانين الجاذبية لنيوتن ، إنها مسألة صدفة في أي من ذيول ينتهي به المطاف نجمًا مفقودًا. لذلك يجب أن يحتوي كلا الطرفين على نفس عدد النجوم تقريبًا. ومع ذلك ، في عملنا ، يمكننا أن نثبت لأول مرة أن هذا غير صحيح: في المجموعات التي درسناها ، يحتوي الذيل الأمامي دائمًا على عدد أكبر بكثير من النجوم القريبة من الذيل الخلفي ".
© Graphic: AG Kroupa / Uni Bonn
من خلال تطوير طريقة جديدة ، تمكن العلماء من تطوير طريقة سمحت لها بإحصاء النجوم بدقة في ذيولها لأول مرة.
قالت الدكتورة تيريزا ييرابكوفا ، مؤلفة مشاركة في البحث ، "حتى الآن ، تم التحقيق في خمس مجموعات مفتوحة بالقرب منا ، بما في ذلك أربعة من قبلنا. عندما حللنا جميع البيانات ، واجهنا تناقضًا مع النظرية الحالية. كانت بيانات المسح الدقيقة للغاية من مهمة Gaia الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية لا غنى عنها لهذا الغرض ".
قال Kroupa ، "بيانات الرصد ، على النقيض من ذلك ، تتلاءم بشكل أفضل مع النظرية التي تُعرف بالاختصار MOND (" الديناميكيات النيوتونية المعدلة ") بين الخبراء. ببساطة ، وفقًا لـ MOND ، يمكن للنجوم أن تترك كتلة من خلال بابين مختلفين. واحد يؤدي إلى الذيل الخلفي المد والجزر ، والآخر إلى الأمام. ومع ذلك ، فإن الأول أضيق بكثير من الثاني - لذا فمن غير المرجح أن يترك النجم الكتلة من خلاله. من ناحية أخرى ، تتوقع نظرية الجاذبية لنيوتن أن كلا البابين يجب أن يكونا بنفس العرض ".
الدكتور Ingo Thies ، الذي لعب دورًا رئيسيًا في عمليات المحاكاة المقابلة محمد, "النتائج تتوافق بشكل مدهش مع الملاحظات. ومع ذلك ، كان علينا اللجوء إلى أساليب حسابية بسيطة نسبيًا. نحن نفتقر إلى الأدوات الرياضية لإجراء تحليلات أكثر تفصيلاً للمعدلات ديناميات نيوتن".
ومع ذلك ، تزامنت عمليات المحاكاة أيضًا مع الملاحظات من ناحية أخرى: لقد توقعوا المدة التي يجب أن تبقى فيها عناقيد النجوم المفتوحة عادةً. وهذه الفترة الزمنية أقصر بكثير مما كان متوقعًا وفقًا لقوانين نيوتن. هذا يفسر لغزًا معروفًا منذ فترة طويلة. وبالتحديد ، يبدو أن عناقيد النجوم في المجرات القريبة تختفي أسرع مما ينبغي ".
المرجع مجلة:
- Pavel Kroupa et al. ذيول المد والجزر غير المتكافئة لعناقيد النجوم المفتوحة: تتحدى النجوم التي تعبر براها عنقودها الجاذبية النيوتونية. الإشعارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية. دوى: 10.1093 / منراس / ستاك2563
