Un nuevo y desconcertante descubrimiento desafía las leyes de la gravedad de Newton

Hasta ahora, era casi imposible determinar entre los millones de estrellas cercanas a un cúmulo cuál pertenecía a sus colas. Para hacer esto, debe examinar la velocidad, la dirección del movimiento y la edad de cada uno de estos objetos.

Un equipo internacional de astrofísicos ha hecho un descubrimiento desconcertante al analizar cúmulos estelares específicos, desafiando Las leyes de la gravedad de Newton. Las observaciones, sin embargo, son consistentes con las predicciones de la teoría alternativa de la gravedad. Sin embargo, esto es controvertido entre los expertos.

Los llamados cúmulos estelares abiertos fueron un tema de estudio para los académicos. Estos se crean cuando un gran nube de gas, que contiene miles de estrellas, está dando a luz estrellas rápidamente. Los restos de la nube de gas son arrastrados cuando los arribos cósmicos se «encienden». Durante este procedimiento, el clúster se expande significativamente. Esto da como resultado una constelación suelta de unas pocas decenas a unos pocos miles de estrellas. El cúmulo se mantiene unido por las débiles fuerzas gravitatorias entre ellos.

El profesor Dr. Pavel Kroupa del Instituto Helmholtz de Radiación y Física Nuclear de la Universidad de Bonn dijo: “En la mayoría de los casos, abra cúmulo de estrellas solo sobrevive unos cientos de millones de años antes de disolverse. En el proceso, pierden regularmente estrellas, que se acumulan en dos llamadas «colas de marea». Una de estas colas se tira detrás del cúmulo mientras viaja por el espacio. El otro, por el contrario, toma la delantera como punta de lanza.

El Dr. Jan Pflamm-Altenburg del Instituto Helmholtz de Radiación y Física Nuclear dijo: “Según las leyes de la gravedad de Newton, es una cuestión de suerte en qué cruz termina una estrella perdida. Por lo tanto, ambas colas deberían contener aproximadamente el mismo número de estrellas. Sin embargo, en nuestro trabajo pudimos probar por primera vez que esto no es cierto: en los cúmulos que hemos estudiado, la cola delantera siempre contiene muchas más estrellas cercanas que la cola trasera.

Gráfico: en el cúmulo estelar «Hyades» (arriba), el número de estrellas (negras) en la cola de marea delantera es significativamente mayor que las de atrás. En la simulación por computadora con MOND (abajo), surge una imagen similar. © Gráfico: AG Kroupa/Uni Bonn

Al desarrollar un nuevo método, los científicos pudieron desarrollar un método que le permitió contar con precisión las estrellas en las colas por primera vez.

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La Dra. Tereza Jerabkova, coautora del artículo, dijo: «Hasta ahora, cinco cúmulos abiertos han sido estudiados cerca de nosotros, cuatro de ellos por nosotros. Cuando analizamos todos los datos, encontramos una contradicción con la teoría actual. Los datos de estudio muy precisos de la misión espacial Gaia de la ESA fueron indispensables para esto». .

crupa dijo, «Los datos de observación, por otro lado, encajan mucho mejor con una teoría que se conoce con el acrónimo MOND («Dinámica newtoniana modificada») entre los expertos. En pocas palabras, según MOND, las estrellas pueden salir de un cúmulo a través de dos puertas. hacia la cola de la marea trasera, la otra hacia el frente, sin embargo, la primera es mucho más estrecha que la segunda, por lo que es menos probable que una estrella abandone el cúmulo a través de ella.La teoría de la gravedad de Newton, por otro lado, predice que ambas puertas deberían ser del mismo ancho.

Dr. Ingo Thies, quien desempeñó un papel clave en las simulaciones correspondientes ha dicho, “Los resultados concuerdan sorprendentemente bien con las observaciones. Sin embargo, tuvimos que recurrir a métodos de cálculo relativamente simples. Carecemos de herramientas matemáticas para análisis más detallados de dinámica newtoniana.”

«Sin embargo, las simulaciones también coincidieron con las observaciones en otro aspecto: predijeron cuánto tiempo deberían sobrevivir generalmente los cúmulos estelares abiertos. Y este marco de tiempo es significativamente más corto de lo previsto por las leyes de Newton. Explica un misterio conocido desde hace mucho tiempo: los cúmulos estelares en galaxias cercanas parecen estar desapareciendo más rápido de lo que deberían.

Referencia de la revista:

  1. Pavel Krupa et al. Colas de marea asimétricas de cúmulos estelares abiertos: las estrellas que cruzan el práh† de su cúmulo desafían la gravitación newtoniana. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. YO: 10.1093/mnras/stac2563
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