Профессор физики и астрономии Кю-Хюн Че из Университета Седжонг в Сеуле опубликовал исследование, в котором представлены "неопровержимые доказательства" существования так называемой модифицированной гравитации при низком пределе ускорения.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Работа базируется на данных наблюдений, которые проводились при помощи космического телескопа Gaia. Команда Кю-Хюн Че сосредоточила свое внимание на изучении широких двойных систем - так называются системы с двумя звездами, в которых звезды расположены на очень отдаленном расстоянии друг от друга.
Всего в исследовании использовалась выборка из 26 500 широких двойных систем. Ученые наблюдали за гравитационным взаимодействием звезд. Акцент был сделан на расчете гравитационных ускорений, испытываемых звездами, в зависимости от разделяющего их расстояния, орбитального периода и других характеристик.
Исследование показало, что когда две звезды вращаются друг вокруг друга с ускорениями ниже одного нанометра в секунду в квадрате, они начинают отклоняться от стандартной модели - предсказанных значений универсального закона тяготения Ньютона и общей теории относительности Эйнштейна. Так, для ускорений ниже 0,1 нанометра в секунду в квадрате наблюдаемое ускорение оказалось примерно на 30-40 процентов выше, чем предсказывают теории Ньютона и Эйнштейна.
При этом зафиксированные в ходе наблюдений ускорения выше 10 нанометров в секунду в квадрате хорошо согласуются с предсказанием Ньютона-Эйнштейна. Как пишут авторы работы, зафиксированное приборами увеличение ускорений при более низких пределах пока остается загадкой. Интригует и то, что обнаруженное "нарушение теории Ньютона-Эйнштейна" было предсказано еще 40 лет назад физиком-теоретиком Мордехаем Милгромом из Института Вейцмана в Израиле.
Эта идея была представлена в виде новой теоретической структуры, названной модифицированной ньютоновской динамикой (MOND). Сейчас ее принято называть динамикой Милгрома. До последнего времени она считалась альтернативной теорией гравитации, не находившей практического подтверждения. Однако новые наблюдения за широкими двойными системами выявили не только нарушение законов ньютоновской динамики, но и проявление эффекта внешнего поля модифицированной гравитации. Словом, законы стандартной гравитации попросту нарушаются в низких пределах слабого ускорения, что соответствует структуре MOND.
Похоже, прямо на наших глазах совершается новая революция в физике, пишут исследователи. Впрочем, они признают, что потребуется подтверждение полученных результатов независимым анализом. Но если выявленная аномалия подтвердится в качестве фактора, нарушающего законы ньютоновской динамики, то это может иметь огромное значение для астрофизики, космологии и фундаментальной физики в целом.
"Беспрецедентная точность спутника Gaia, большая и тщательно отобранная выборка, которую использовал Че, и его подробный анализ делают результаты достаточно надежными, чтобы их можно было квалифицировать как открытие", - считает Ксавье Эрнандес, профессор университета UNAM в Мексике.
"Благодаря проведенному анализу широких двойных систем, а также нашим тестам на рассеянных звездных скоплениях вблизи Солнца, новые данные теперь убедительно указывают на то, что гравитация является милгромовской, а не ньютоновской. Значение открытия для всей астрофизики просто огромно", - говорит Павел Крупа, профессор Боннского университета и Карлова университета в Праге.