쌍둥이 별에서 발견된 중력 법칙 붕괴의 놀라운 징후: ScienceAlert

1859년 프랑스의 천문학자이자 수학자 우르반 르 베리에(Urban Le Verrier)가 이를 발견했습니다. 뭔가 이상한 걸 발견했어요: 수성은 예상했던 질서를 무시하고 태양 주위를 돌며 춤을 추다가 어긋났습니다. 뉴턴 물리학.

이 이상한 변칙 현상은 수성의 궤도를 잡아당기는 미확인 행성의 존재로는 설명될 수 없습니다. 1915년 물리학자 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)이 개발한 일반 상대성 이론을 통해서만 가능합니다. 이 이론은 중력이 시공간의 구조에 곡선을 만드는 방법을 설명합니다.

아인슈타인의 일반 이론은 그 이후 세기 내내 강력하게 유지되었지만, 그의 놀라운 모델이 설명할 수 없는 우주에 관한 몇 가지 사항이 있습니다. 예를 들어, 그들은 블랙홀의 중심이나 우주의 새벽에 붕괴하며 양자역학에 쉽게 들어맞지 않아 일부 물리학자들은 다음과 같이 생각합니다. 대안적 사고를 취한다 중력이 어떻게 작용하는지에 대해.

이러한 아이디어는 여전히 비주류 이론이지만, 분리된 쌍둥이 별에서 대규모로 그리고 매우 낮은 가속도로 중력 이상 현상을 발견한 것은 다시 한번 아인슈타인의 일반 이론에 대한 도전을 나타냅니다.

한국 세종대학교 천체물리학자 채규현 교수는 새로운 연구에서 거의 2,500개의 거대한 별을 분석했습니다. 바이너리 스타 시스템 그들은 유럽 우주국의 가이아 우주 망원경으로 관찰되었으며, 표준 중력이 그 안의 특정 지점에서 붕괴된다는 결론에 도달했습니다.

자이(Zhai)는 중력 이상 현상을 최초로 발견했다고 보고했습니다. 2023년 중반 거대한 쌍성의 궤도 운동에 대한 연구에서 수정 중력에 대한 단일 이론의 증거를 나타내는 것으로 생각되는 변칙 현상은 다음과 같습니다. 수정된 뉴턴 역학 (몬드).

그러나 일부 물리학자들은 이에 동의하지 않았다. 대신 제안 그의 샘플은 쌍성계에서 감지되지 않은 가까운 동료에 의해 “오염”되었습니다. 즉, 일부 와이드 바이너리에서 차이가 관찰한 예상보다 큰 가속도는 차이가 놓친 그림자에 위치한 침입자의 영향일 가능성이 높습니다.

그래서 세종대학교 물리학자는 “순수한” 쌍성의 더 작은 하위 집합에서 자신의 방법을 다시 테스트하려고 했습니다. Zhai는 서로 공전하는 쌍둥이 별이 고전적인 뉴턴 역학과 일관되게 거동하므로 여기에는 문제가 없다는 것을 발견했습니다.

그러나 2,000AU 이상 떨어져 있는 쌍성들은 낮은 가속도에서 속도가 “증가”되는 것으로 보이며, 이는 모델에 가상의 암흑 물질이 포함되어 있는지 여부에 관계없이 고전 역학이 예측하는 것과 반대됩니다.

“이 중력 이상 현상은 뉴턴 역학과 일반 상대성 이론 모두의 저가속 붕괴를 나타내며, 따라서 천체 물리학, 우주론 및 기초 물리학에 막대한 영향을 미칩니다.” 그는 새 논문에 글을 쓴다.

“따라서 가능한 한 많은 독립적인 연구를 통해 주장된 변칙성을 확인하는 것의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.”

동일한 연구원이 수행한 두 가지 연구는 결과를 뒤집는 독립적인 검증 이론과는 몇 광년 떨어져 있지만 Chai는 그의 방법이 강력하다고 믿습니다. 비록 그 사람은 고백 안 해 보고된 이상 현상에 대한 이론적 설명은 “활짝 열려 있습니다.”

그러나 그것은 또한 만들어졌습니다. 몇 가지 큰 주장 그의 논문에서 그는 “암흑 물질 모델은 이제 폐기될 운명에 처해 있다”고 말했으며 “일반 상대성 이론에 기초한 표준 우주론은 원칙적으로도 더 이상 유효하지 않은 것 같다”고 말했습니다.

이러한 유형의 주장에는 이를 뒷받침하고 여러 번 반복하기 위해 엄청나게 강력한 증거가 필요합니다. 의심할 바 없이 Chai의 논문은 그의 동료들에 의해 면밀히 조사될 것입니다. 그러나 이와 같은 결과를 통해 우리는 중력의 나머지 미스터리에 대한 지식의 공백을 메울 수 있는 방법을 찾을 수 있습니다.

“저가속 체제에서 중력이 증가했다는 증거는 이제 충분히 명확해졌습니다.”라고 Chi는 말했습니다. 그는 쓴다“과학계는 향후 관찰을 통해 계속해서 더 많은 증거를 수집해야 하지만.”

이 연구는 천체 물리학 저널.