牛頓錯了?中國學者參與的新研究成果可能挑戰萬有引力_風聞
一洗闲愁十五年-2022-10-31 20:12
疏散星團,是一個巨分子云中短時間內誕生的數百到數千顆規模的恆星集團,是由較弱引力聯繫的恆星所組成的天體,直徑一般不過數十光年,並且在大多數情況下只能存活幾億年。在其崩解過程中,恆星容易丟失,而丟失的恆星會聚積形成兩個所謂的“潮汐尾”,一個在星團後面,另一個在星團的頭部。根據牛頓的萬有引力定律,丟失的恆星最終去哪個尾巴上屬於“偶然性”,所以兩條尾巴上的恆星數量通常差不多。
然而10月30日的一條關於疏散星團最新研究的消息,似乎在質疑牛頓的這一經典理論。
近日,一個由德國波恩大學、中國科學技術大學等機構的科學家組成的國際團隊在《皇家天文學會月刊》發表了最新的研究成果。他們在分析某些星團時發現了一個令人費解的現象:在疏散星團中,前尾巴的恆星總比後尾巴的恆星多。這就挑戰了牛頓的萬有引力定律。相反,這種結果則與另一種引力理論預測相一致,如果該理論被證明是正確的,那麼對天體物理學將會產生深遠影響。

過去,天文學家很難從一個星團附近數百萬顆恆星中,確定哪些屬於星團的尾巴,因為這必須確認所有天體的速度、運動方向和年齡。但波恩大學亥姆霍茲輻射與核物理研究所Pavel Kroupa領導的團隊,開發了一種能準確數出星團尾巴恆星的新方法,據此調查5個疏散星團,分析結果顯示與當前理論矛盾。
相反,修正牛頓重力理論(Modified Newtonian Dynamics,MOND)指出恆星可以通過2個不同的“門”離開星團,一個門通向後尾,另一個通向前尾,然而前者比後者窄很多,所以恆星不太可能通過它進入後尾、團隊再根據MOND理論計算預期的恆星分佈,模擬結果與觀察結果非常吻合。
如果MOND理論受到支持,它帶來的影響可能會動搖天體物理學——該理論宗旨為暗物質不存在。不過,MOND理論目前仍是邊緣人,尚未被科學界廣泛接受,研究人員正在嘗試以其他方法進行模擬,希望未來找到更多支持或反對MOND的證據。

Pavel Kroupa教授,來源:波恩大學