До сих пор было почти невозможно определить среди миллионов близких к скоплению звезд те, которые принадлежат его хвостам. Чтобы сделать это, вы должны посмотреть на скорость, направление движения и возраст каждого из этих объектов.
Международная группа астрофизиков сделала загадочное открытие при анализе конкретных звездных скоплений. Законы гравитации Ньютона. Однако наблюдения согласуются с предсказаниями альтернативной теории гравитации. Однако это вызывает споры среди специалистов.
Так называемые рассеянные звездные скопления были предметом изучения ученых. Они создаются при большом газовое облако, который содержит тысячи звезд, быстро рождает звезды. Остатки газового облака уносятся ветром, когда космические прибытия «зажигаются». В ходе этой процедуры кластер значительно увеличивается. Это приводит к рыхлому созвездию от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд. Скопление удерживается вместе слабыми гравитационными силами между ними.
Профессор д-р Павел Крупа из Института радиационной и ядерной физики им. Гельмгольца Боннского университета сказал: «В большинстве случаев открытые звездные скопления выжить всего несколько сотен миллионов лет, прежде чем они растворятся. При этом они регулярно теряют звезды, которые накапливаются в два так называемых «приливных хвоста». Один из этих хвостов тянется за скоплением, когда оно путешествует в пространстве. Другой, напротив, берет на себя инициативу как острие».
Доктор Ян Пфламм-Альтенбург из Института радиационной и ядерной физики им. Гельмгольца сказал: «Согласно законам тяготения Ньютона, вопрос о том, в каком из хвостов окажется потерянная звезда, зависит от случая. Таким образом, оба хвоста должны содержать примерно одинаковое количество звезд. Однако в нашей работе мы впервые смогли доказать, что это не так: в изученных нами скоплениях передний хвост всегда содержит значительно больше звезд поблизости, чем задний».
© Графика: AG Kroupa/Uni Bonn
Разработав новый метод, ученые смогли разработать метод, который позволил ей впервые точно подсчитать звезды в хвостах.
Доктор Тереза Жерабкова, соавтор статьи, сказала: «Пока что рядом с нами исследовано пять рассеянных скоплений, в том числе четыре нами. Когда мы проанализировали все данные, мы столкнулись с противоречием с существующей теорией. Для этого были необходимы очень точные данные съемки космической миссии ESA Gaia».
Крупа сказал, «Наблюдательные данные, напротив, гораздо лучше соответствуют теории, которая среди экспертов известна под аббревиатурой MOND («Модифицированная ньютоновская динамика»). Проще говоря, согласно MOND, звезды могут покинуть скопление через две разные двери. Один ведет к заднему приливному хвосту, другой к переднему. Однако первая намного уже второй — поэтому вероятность того, что через нее звезда покинет скопление, меньше. С другой стороны, теория гравитации Ньютона предсказывает, что обе двери должны быть одинаковой ширины».
Доктор Инго Тис, сыгравший ключевую роль в соответствующих симуляциях. — сказал, «Результаты удивительно хорошо согласуются с наблюдениями. Однако пришлось прибегнуть к относительно простым вычислительным методам. Нам не хватает математических инструментов для более детального анализа модифицированных Ньютоновская динамика".
«Тем не менее, моделирование также совпало с наблюдениями в другом отношении: они предсказали, как долго обычно должны существовать рассеянные звездные скопления. И этот промежуток времени значительно короче ожидаемого по законам Ньютона. Это объясняет давно известную тайну. А именно, звездные скопления в ближайших галактиках, кажется, исчезают быстрее, чем должны».
Справочник журнала:
- Павел Крупа и др. Асимметричные приливные хвосты рассеянных звездных скоплений: звезды, пересекающие границу своего скопления †, бросают вызов ньютоновской гравитации. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, DOI: 10.1093/мнрас/stac2563
