Doslej je bilo med milijoni zvezd blizu kopice skoraj nemogoče določiti tiste, ki pripadajo njenemu repu. Če želite to narediti, morate pogledati hitrost, smer gibanja in starost vsakega od teh predmetov.
Mednarodna ekipa astrofizikov je med analizo določenih zvezdnih kopic prišla do zagonetnega odkritja, ki je izziv Newtonovi zakoni gravitacije. Opažanja pa so skladna z napovedmi alternativne teorije gravitacije. Vendar je to med strokovnjaki sporno.
Tako imenovane odprte zvezdne kopice so bile tema študija akademikov. Te nastanejo, ko je velik plinski oblak, ki vsebuje na tisoče zvezd, hitro rojeva zvezde. Ostanki plinskega oblaka se odpihnejo, ko se kozmični prihodi »vžgejo«. Med tem postopkom se grozd znatno poveča. Posledica tega je ohlapna konstelacija od nekaj deset do nekaj tisoč zvezd. Grozd držijo skupaj šibke gravitacijske sile med njima.
Prof. dr. Pavel Kroupa z Inštituta za sevanje in jedrsko fiziko Helmholtz na Univerzi v Bonnu je dejal: »V večini primerov odprto zvezdne kopice preživijo le nekaj sto milijonov let, preden se raztopijo. Pri tem redno izgubljajo zvezde, ki se kopičijo v dveh tako imenovanih "plimskih repih". Eden od teh repov se vleče za kopico, ko potuje skozi vesolje. Drugi, nasprotno, prevzame vodstvo kot ostenje.«
Dr. Jan Pflamm-Altenburg z Inštituta za sevanje in jedrsko fiziko Helmholtz je dejal, »Po Newtonovih gravitacijskih zakonih je stvar naključja, v katerem od repov se znajde izgubljena zvezda. Torej morata oba repa vsebovati približno enako število zvezdic. Vendar pa smo v našem delu lahko prvič dokazali, da to ne drži: v kopicah, ki smo jih proučevali, sprednji rep vedno vsebuje bistveno več zvezd v bližini kot zadnji rep.«
© Graphic: AG Kroupa/Uni Bonn
Z razvojem nove metode je znanstvenikom uspelo razviti metodo, ki ji je omogočila, da je prvič natančno preštela zvezde v repih.
Dr. Tereza Jerabkova, soavtorica prispevka, je povedala, »Doslej je bilo v naši bližini raziskanih pet odprtih kopic, od tega štiri mi. Ko smo analizirali vse podatke, smo naleteli na protislovje s trenutno teorijo. Za to so bili nepogrešljivi zelo natančni podatki raziskav ESA-ine vesoljske misije Gaia.«
Kroupa je rekel »Nasprotno pa se opazovalni podatki veliko bolje ujemajo s teorijo, ki se med strokovnjaki imenuje MOND (»Modified Newtonian Dynamics«). Preprosto povedano, glede na MOND lahko zvezde zapustijo kopico skozi dvoje različnih vrat. Eden vodi do zadnjega plimskega repa, drugi pa do sprednjega. Vendar je prvi veliko ožji od drugega – zato je manj verjetno, da bo zvezda skozi njega zapustila kopico. Newtonova teorija gravitacije na drugi strani predvideva, da bi morala biti oboja vrata enako široka.”
Ingo Thies, ki je imel ključno vlogo pri ustreznih simulacijah je dejal, »Rezultati se presenetljivo dobro ujemajo z opažanji. Vendar smo se morali zateči k razmeroma enostavnim računskim metodam. Primanjkuje nam matematičnih orodij za podrobnejše analize modificiranih Newtonova dinamika«.
»Kljub temu so simulacije sovpadale z opazovanji tudi v drugem pogledu: napovedale so, kako dolgo naj bi običajno preživele odprte zvezdne kopice. In ta časovni razpon je bistveno krajši od pričakovanega po Newtonovih zakonih. To pojasnjuje skrivnost, ki je znana že dolgo časa. Zdi se namreč, da zvezdne kopice v bližnjih galaksijah izginjajo hitreje, kot bi morale.”
Referenca dnevnika:
- Pavel Kroupa idr. Asimetrični plimski repi odprtih zvezdnih kopic: zvezde, ki prečkajo práh svoje kopice† izzivajo Newtonovo gravitacijo. Mesečna obvestila Royal Astronomical Society. DOI: 10.1093/mnras/stac2563
