离地球最近的星团行为怪异,科学家:它不遵守万有引力定律

表现异常的“毕宿星团”或颠覆人类认知。

毕宿星团及位于其前后方的两条潮汐尾。ESA / Gaia / DPAC

金牛座有一个拥有300多颗恒星的星团——“毕宿星团(或称毕星团,Hyades)”。最近一些科学家在《英国皇家天文学会月刊》上刊文称,这个距地球最近的疏散星团身上存在一个怪异的现象,似乎表明它在一种程度上没有遵守万有引力定律。这一惊世骇俗的发现如被证实,可能会颠覆人类对宇宙的认知。

毕宿星团的异常,表现在它的两条“潮汐尾”上。疏散星团会在其运动的前后两个方向上产生两条潮汐尾,一部分恒星位于星团运动方向的前方,另一部分位于后方。观测结果发现,毕宿星团前方潮汐尾包含的恒星数量要比后方潮汐尾恒星数量多得多。而根据牛顿的引力理论,这两条潮汐尾内的恒星数量总体上应该是一致的。

研究人员表示这种异常的分布特点非常显著,但又没有极端到与暗物质有关。它可能会颠覆人们在暗物质理论和牛顿引力理论基础上对星系所做的一切研究。

现代天体物理学中的最大谜团之一,是星系团中的星系,以及星系中的恒星运动速度过快,无法用经典引力理论加以解释。按照它们的实际运动速度,星系团早该分崩离析了。由此人们引入了一个模糊的概念“暗物质”来加以解释,认为是暗物质产生的额外引力维持着天体结构的稳定。

但也有一些科学家认为,在牛顿万有引力定律和爱因斯坦的广义相对论诞生的年代,天文学家对宇宙的观测技术十分有限,人们甚至还不知道有星系存在。因此这些理论中可能会存在难以克服的缺陷。于是许多人致力于在经典引力理论的基础上进行修正,发展新的动力学说,以求自洽地解释人们后来在大尺度宇宙中观察到的种种反常现象。

这些学说的一大特点是否认暗物质的存在,也存在许多不可克服的问题,因此不受主流天文学界的重视。

这一次天文学家对包括距离地球约143光年的毕宿星团在内的五个距地球最近的疏散星团进行了研究,结果显示,这些星团潮汐尾中的大部分恒星都聚集在它们的前方潮汐尾中,而尤以毕宿星团最显著。

研究人员表示,如果要用暗物质理论来解释这种怪异现象,毕宿星团中的暗物质含量会高得离谱,大约会相当于1000万个太阳。这显然不太可能。

研究人员倾向于用基于经典引力理论进行修正而发展出来的“米格罗米安动力学(Milgromian dynamics,缩写为MOND)”来解释这种异常。但是米格罗米安动力学是一种非主流的学说。因此这一发现势必引起争议。

参考
Asymmetrical tidal tails of open star clusters: stars crossing their cluster’s práh† challenge Newtonian gravitation
https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/517/3/3613/6773470

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页面更新:2024-04-13

标签:星团   暗物质   可能会   星系   潮汐   恒星   引力   学说   研究人员   怪异   科学家   地球   理论

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