Tähän asti on ollut lähes mahdotonta määrittää miljoonien tähtien joukosta joukon pyrstöihin kuuluvia tähtiä. Tätä varten sinun on tarkasteltava kunkin kohteen nopeutta, liikesuuntaa ja ikää.
Kansainvälinen astrofyysikkojen ryhmä on tehnyt hämmentävän löydön analysoidessaan tiettyjä tähtijoukkoja, mikä on haastavaa Newtonin painovoimalait. Havainnot ovat kuitenkin yhdenmukaisia vaihtoehtoisen painovoimateorian ennusteiden kanssa. Asiantuntijoiden keskuudessa tämä on kuitenkin kiistanalainen.
Niin sanotut avoimet tähtiklusterit olivat tutkijoiden aiheena. Näitä syntyy, kun suuri kaasupilvi, joka sisältää tuhansia tähtiä, synnyttää nopeasti tähtiä. Kaasupilven jäännökset puhalletaan pois, kun kosmiset saapuvat "sytyttävät". Tämän toimenpiteen aikana klusteri kasvaa merkittävästi. Tämä johtaa löysään muutamasta kymmenestä muutamaan tuhanneen tähteen. Ryhmää pitävät koossa niiden väliset heikot gravitaatiovoimat.
Professori Dr. Pavel Kroupa Helmholtzin säteily- ja ydinfysiikan instituutista Bonnin yliopistosta sanoi, "Useimmissa tapauksissa auki tähtijoukkoja selviävät vain muutama sata miljoonaa vuotta ennen kuin ne hajoavat. Prosessissa he menettävät säännöllisesti tähtiä, jotka kerääntyvät kahteen niin kutsuttuun "vuorovesihäntään". Yksi näistä pyrstistä vedetään klusterin taakse, kun se kulkee avaruuden halki. Toinen sitä vastoin ottaa johtoaseman kuin keihäänkärki."
Tohtori Jan Pflamm-Altenburg Helmholtzin säteily- ja ydinfysiikan instituutista sanoi, ”Newtonin painovoimalakien mukaan on sattumaa, mihin pyrstöön kadonnut tähti päätyy. Joten molemmissa pyrstissä tulisi olla suunnilleen sama määrä tähtiä. Työssämme pystyimme kuitenkin ensimmäistä kertaa todistamaan, että tämä ei pidä paikkaansa: tutkimissamme klustereissa etuhäntä sisältää aina huomattavasti enemmän tähtiä lähellä kuin takapyrstö."
© Grafiikka: AG Kroupa/Uni Bonn
Uutta menetelmää kehittämällä tutkijat pystyivät kehittämään menetelmän, jonka avulla hän pystyi ensimmäistä kertaa laskemaan tarkasti pyrstöjen tähdet.
Tohtori Tereza Jerabkova, paperin toinen kirjoittaja, sanoi: ”Tähän mennessä lähellämme on tutkittu viisi avointa klusteria, joista neljä on meidän. Kun analysoimme kaiken datan, törmäsimme ristiriitaan nykyisen teorian kanssa. ESAn Gaia-avaruusoperaation erittäin tarkat tutkimustiedot olivat välttämättömiä tätä varten.
Kroupa sanoi, "Havaintotiedot sen sijaan sopivat paljon paremmin teoriaan, joka käyttää lyhennettä MOND ("Modified Newtonian Dynamics") asiantuntijoiden keskuudessa. Yksinkertaisesti sanottuna MOND:n mukaan tähdet voivat poistua joukosta kahden eri oven kautta. Toinen johtaa vuorovesihäntään, toinen eteen. Ensimmäinen on kuitenkin paljon kapeampi kuin toinen, joten on vähemmän todennäköistä, että tähti poistuu joukosta sen läpi. Newtonin painovoimateoria puolestaan ennustaa, että molempien ovien tulee olla yhtä leveitä.
Tri Ingo Thies, jolla oli keskeinen rooli vastaavissa simulaatioissa sanoi, ”Tulokset vastaavat yllättävän hyvin havaintoja. Jouduimme kuitenkin turvautumaan suhteellisen yksinkertaisiin laskentamenetelmiin. Meillä ei ole matemaattisia työkaluja modifioitujen yksityiskohtaisempiin analyyseihin Newtonin dynamiikka"
”Simulaatiot osuivat kuitenkin havaintojen kanssa yhteen myös toisessa suhteessa: Ne ennustivat, kuinka kauan avoimet tähtijoukot tyypillisesti säilyvät. Ja tämä aikajänne on huomattavasti lyhyempi kuin Newtonin lakien mukaan odotettiin. Tämä selittää mysteerin, joka on ollut tiedossa pitkään. Nimittäin tähtijoukot läheisissä galakseissa näyttävät katoavan nopeammin kuin niiden pitäisi."
Lehden viite:
- Pavel Kroupa et ai. Avointen tähtijoukkojen epäsymmetriset vuorovesipyrstöt: joukonsa práh† ylittävät tähdet haastavat Newtonin gravitaatiota. Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta. DOI: 10.1093/mnras/stac2563
