עד כה, כמעט בלתי אפשרי היה לקבוע מבין מיליוני הכוכבים הקרובים לצביר את אלו השייכים לזנבותיו. כדי לעשות זאת, עליך להסתכל על המהירות, כיוון התנועה והגיל של כל אחד מהעצמים הללו.
צוות בינלאומי של אסטרופיזיקאים גילה תגלית תמוהה תוך ניתוח צבירי כוכבים ספציפיים, מאתגר חוקי הכבידה של ניוטון. התצפיות, לעומת זאת, תואמות את התחזיות של תיאוריית הכבידה האלטרנטיבית. עם זאת, זה שנוי במחלוקת בקרב מומחים.
מה שנקרא צבירי כוכבים פתוחים היו נושא מחקר עבור אקדמאים. אלה נוצרים כאשר גדול ענן גז, המכיל אלפי כוכבים, מוליד במהירות כוכבים. שאריות ענן הגז מתפוצצות כשהכניסות הקוסמיות "נדלקות". במהלך הליך זה, האשכול גדל באופן משמעותי. כתוצאה מכך נוצרת קבוצת כוכבים רופפת של כמה עשרות עד כמה אלפי כוכבים. הצביר מוחזק יחד על ידי כוחות הכבידה החלשים ביניהם.
פרופ' ד"ר פאבל קרופה ממכון הלמהולץ לקרינה ולפיזיקה גרעינית באוניברסיטת בון אמר: "ברוב המקרים, פתוח צבירי כוכבים שורדים רק כמה מאות מיליוני שנים לפני שהם מתמוססים. בתהליך, הם מאבדים באופן קבוע כוכבים, המצטברים בשני מה שנקרא "זנבות גאות". אחד מהזנבות הללו נמשך מאחורי האשכול כשהוא נע בחלל. השני, לעומתו, לוקח את ההובלה כמו חוד חנית".
ד"ר יאן פפלם-אלטנבורג ממכון הלמהולץ לקרינה ולפיזיקה גרעינית אמר, "לפי חוקי הכבידה של ניוטון, זה עניין של מקרה באיזה מהזנבות יגיע כוכב אבוד. אז שני הזנבות צריכים להכיל בערך אותו מספר של כוכבים. עם זאת, בעבודתנו, יכולנו להוכיח לראשונה שזה לא נכון: בצבירים שחקרנו, הזנב הקדמי תמיד מכיל הרבה יותר כוכבים בקרבת מקום מהזנב האחורי".
© גרפיקה: AG Kroupa/Uni Bonn
על ידי פיתוח שיטה חדשה, הצליחו מדענים לפתח שיטה שאפשרה לה לספור במדויק את הכוכבים בזנבות בפעם הראשונה.
ד"ר טרזה ג'רבקובה, מחברת שותפה של העיתון, אמרה, "עד כה, חמישה אשכולות פתוחים נחקרו בקרבתנו, כולל ארבעה על ידינו. כאשר ניתחנו את כל הנתונים, נתקלנו בסתירה לתיאוריה הנוכחית. נתוני הסקר המדויקים מאוד ממשימת החלל Gaia של ESA היו הכרחיים לכך".
קרופה אמר, "הנתונים התצפיתיים, לעומת זאת, מתאימים הרבה יותר לתיאוריה הנקראת בראשי התיבות MOND ("Modified Newtonian Dynamics") בקרב מומחים. במילים פשוטות, לפי MOND, כוכבים יכולים להשאיר צביר דרך שתי דלתות שונות. האחד מוביל לזנב הגאות האחורי, השני לחזית. עם זאת, הראשון הרבה יותר צר מהשני - כך שסביר להניח שכוכב יעזוב את הצביר דרכו. תורת הכבידה של ניוטון, לעומת זאת, חוזה ששתי הדלתות צריכות להיות באותו רוחב".
ד"ר אינגו תיס, שמילא תפקיד מפתח בסימולציות המקבילות אמר, "התוצאות מתאימות בצורה מפתיעה לתצפיות. עם זאת, נאלצנו לפנות לשיטות חישוב פשוטות יחסית. חסרים לנו הכלים המתמטיים לניתוחים מפורטים יותר של שינויים דינמיקה ניוטונית".
"למרות זאת, ההדמיות תאמו גם לתצפיות מבחינה אחרת: הן חזו כמה זמן צבירי כוכבים פתוחים צריכים לשרוד בדרך כלל. וטווח הזמן הזה קצר משמעותית מהצפוי על פי חוקי ניוטון. זה מסביר תעלומה שידועה מזה זמן רב. כלומר, נראה שצבירי כוכבים בגלקסיות סמוכות נעלמים מהר יותר ממה שהם צריכים".
עיון ביומן:
- פאבל קרופה וחב'. זנבות גאות לא סימטריים של צבירי כוכבים פתוחים: כוכבים שחוצים את práh† של הצביר שלהם מאתגרים את הכבידה הניוטונית. הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה. DOI: 10.1093/mnras/stac2563
