不平衡的星团可能推翻牛顿和爱因斯坦

    恒星在附近几个星团中的不均匀分布可能提供了MOND的证据——MOND是一种有争议的引力理论，它对牛顿提出异议并拒绝暗物质的存在。

    观察我们银河系中星团的天文学家发现了有争议地挑战牛顿万有引力定律的证据，并可能颠覆我们对宇宙的理解。这一令人费解的发现可能支持一个有争议的想法，即完全消除暗物质。

    研究人员通过观察疏散星团或位于较大星系中的松散束缚的多达数百颗恒星的星团发现了这一证据。疏散星团的前后都有恒星的轨迹，被称为“潮汐尾巴”。研究人员的观察表明，在这样的星团中，沿着它们穿越太空的总体方向的恒星比落后的要多得多。这对艾萨克牛顿的万有引力定律提出了质疑，该定律表明两条潮汐尾中应该有相同数量的恒星。

    “这非常重要，”波恩大学的天体物理学家PavelKroupa告诉LiveScience。“有很大的影响。”

    Kroupa是10月26日发表在皇家天文学会月刊上的一项研究的主要作者（在新标签中打开），该研究认为观察结果是修正牛顿动力学(MOND)的证据——牛顿广泛接受的另一种引力理论万有引力定律。

    恒星的这种不均匀分布是显而易见的，但还没有极端到任何一种暗物质——一种被认为对宇宙可见物质(opensinnewtab)施加强大引力的无形物质——参与其中的程度，Kroupa说。

    “这基本上是一个游戏规则的改变者，”他说。“这破坏了所有关于星系和宇宙学的工作，这些工作假设暗物质和牛顿引力。”

    暗物质？

    艾萨克·牛顿(IssacNewton)于1687年发表的万有引力定律指出，宇宙中的每个粒子相互吸引的力与它们的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。阿尔伯特·爱因斯坦后来将这条定律纳入他的广义相对论，该理论于1915年发表。

    但Kroupa说，在牛顿和爱因斯坦的时代，天文学家甚至不知道星系的存在，因此开发了MOND以使其与观测同步。

    MOND，也被称为Milgromian动力学，以天体物理学家MordehaiMilgrom(opensinnewtab)的名字命名，他在1980年代早期开发了它，认为常规牛顿动力学不适用于超大尺度的星系和星系团——尽管大多数天体物理学家认为它们做。

    Kroupa说，MOND的主要结果是暗物质不存在——这是大多数天体物理学家不屑一顾的想法。“大多数科学家完全拒绝MOND，”他说。“许多严肃的科学家认为MOND并不严肃，因此他们不会考虑研究它。”

    星团

    在他们的研究中，作者报告了对离地球最近的五个疏散星团的观测结果，其中包括毕星团——一个由数百颗恒星组成的大致球形星团，距离我们的太阳仅约150光年。

    Kroupa说，研究人员观察到，在所有五个星团中，恒星都聚集在领先的潮汐尾巴中，而与常规牛顿动力学的最大差异出现在毕宿星团中，那里有更好的测量结果。

    观察到的差异加强了MOND的论据，但它们不可能是暗物质不可见作用的结果。

    他说，就毕星团而言，“我们必须在那里有一团像1000万个太阳质量的暗物质”来解释结果。“但它只是不在数据中。”

    他说，未来的研究将使用来自新太空望远镜（例如欧洲航天局的盖亚望远镜）的更精确的恒星位置数据。

    然而，由于MOND并未被许多科学家广泛接受，因此这项新研究的发现存在争议。

    法兰克福研究所高级研究所的天体物理学家SabineHossenfelder(opensinnewtab)在一封电子邮件中告诉LiveScience，她很高兴看到研究人员致力于MOND的引力模拟。

    但是“正如他们自己承认的那样，他们正在使用需要确认的近似计算......[并且]他们没有量化与数据的分歧有多大，”她说。“所以我认为这个论点到底有多好还有待观察。”