Передбачувана дев’ята планета може бути дією закону модифікованої гравітації
Ті спостереження, які надихають на пошуки дев′ятої планети, натомість можуть бути свідченням дії у Сонячній системі модифікованого закону гравітації, спочатку розробленого для розуміння обертання галактик.
Про це розповідається у пресрелізі Університету Кейс-Вестерн Резерв (Огайо, США), передають OstanniPodii.com.
Двоє дослідників — професор фізики Університету Кейс-Вестерн Резерв Харш Матур і доцентка фізики Гамільтонського коледжу Кетрін Браун — дійшли до такого твердження після вивчення впливу галактики Чумацький Шлях на об'єкти в зовнішній частині Сонячної системи, якби закони гравітації підпорядковувалися теорії, відомій як модифікована ньютонівська динаміка (або MOND).
MOND передбачає, що знаменитий закон гравітації Ісаака Ньютона справедливий до певного моменту. Тобто, коли гравітаційне прискорення, передбачуване законом Ньютона, стає досить малим, MOND допускає іншу поведінку гравітації.
Спостережний успіх MOND у галактичних масштабах є причиною того, що деякі вчені розглядають її як альтернативу "темній матерії" — терміну, який фізики використовують для опису гіпотетичної форми матерії, яка має гравітаційні ефекти, але не випромінює світло.
"MOND дійсно добре пояснює спостереження галактичного масштабу”, - каже Матур. “Але я не очікував, що вона матиме помітний вплив на зовнішню частину Сонячної системи”.
Результати роботи були нещодавно опубліковані в The Astronomical Journal.
"Дивовижне" вирівнювання
Матур і Браун і раніше вивчали вплив MOND на галактичну динаміку. Але вони зацікавилися більш локальними ефектами MOND після того, як 2016 року астрономи оголосили, що кілька об'єктів у зовнішній частині Сонячної системи демонструють орбітальні аномалії, які можна пояснити наявністю дев'ятої планети.
Орбітальні особливості й раніше приводили до історичних відкриттів: Нептун був відкритий завдяки його гравітаційному впливу на орбіти прилеглих об'єктів, хвилинна прецесія Меркурія послужила першим доказом на користь загальної теорії відносності Ейнштейна, а недавно астрономи використовували орбітальну динаміку для висновку про наявність надмасивної чорної діри в центрі нашої галактики.
Браун зрозуміла, що передбачення MOND можуть суперечити спостереженням, які послужили підставою для пошуку дев'ятої планети. “Ми хотіли перевірити, чи не будуть дані, що підтверджують гіпотезу про дев'яту планету, фактично виключати MOND”, - сказала вона.
Замість цього Матур і Браун виявили, що MOND пророкує саме ту кластеризацію, яку спостерігали астрономи. На їхню думку, за мільйони років орбіти деяких об'єктів у зовнішній частині Сонячної системи будуть вирівняні гравітаційним полем самої галактики.
Коли вони побудували графік орбіт об'єктів з набору даних Planet Nine щодо власного гравітаційного поля галактики, "вирівнювання було дивовижним", - сказав Матур.
Автори попереджають, що поточний набір даних невеликий і що правильним може виявитися будь-який інший варіант: наприклад, інші астрономи стверджують, що орбітальні особливості є результатом спостережної похибки.
“Незалежно від результатів, - каже Браун, - ця робота підкреслює можливість використання зовнішньої Сонячної системи як лабораторії для перевірки гравітації та вивчення фундаментальних проблем фізики”.