Zagadka nad orbitą Saturna (ciąg dalszy)

Wielu astronomów uważa, że ​​nasz wszechświat jest wypełniony tajemniczą, ciemną materią, która wywiera grawitacyjny wpływ na duże obiekty, takie jak galaktyki. W rzeczywistości większość galaktyk obraca się tak szybko, że rozleciałyby się, gdyby nie istniała znaczna ilość tej ciemnej plamy, która trzymałaby je razem.

Ale jeśli ciemna materia wypełnia naszą galaktykę, powinniśmy ją zobaczyć w naszym Układzie Słonecznym. Nie brakuje detektorów ciemnej materii szukających tego materiału. Większość z nich wykreśliła puste miejsce, a ci, którzy twierdzą, że to widzieli, zostali wyśmiewani.

Istnieje jednak hipoteza alternatywna. To jest pomysł, że równania ruchu Newtona działają w inny sposób przy bardzo małych przyspieszeniach, jakich doświadczają gwiazdy podczas okrążania galaktyki.

Równania opisujące tak zwaną zmodyfikowaną dynamikę Newtona (MOND) są nieliniowe i prowadzą do innych przewidywań. Ważną konsekwencją nieliniowości jest to, że na dynamikę grawitacyjną systemu wpływa zewnętrzne środowisko grawitacyjne, w którym system jest osadzony, mówią Luc Blanchet z Universite Pierre et Marie Curie i Jerome Novak z Universite Denis Diderot, obaj w Paryżu.

Nazywa się to efektem pola zewnętrznego i powinno mieć wymierny wpływ na Układ Słoneczny, szczególnie na precesję peryhelium planet.

Dzisiaj Blanchet i Novak obliczają wielkość tego efektu i porównują go z najlepszymi danymi dotyczącymi ruchu planet, jakie posiadamy.

Okazuje się, że najbardziej dotknięte planetami są odległe gazowe olbrzymy: Saturn, Uran i Neptun. A najlepiej monitorowanym z nich jest Saturn, ponieważ astronomowie byli w stanie śledzić ruch sondy Cassini, gdy krąży ona wokół pierścieniowego olbrzyma.

Blanchet i Novak twierdzą, że dokładność tych pomiarów może być wykorzystana do wykluczenia niektórych sformułowań MOND. Stwierdzamy, że efekt precesji jest dość duży dla zewnętrznych planet gazowych, aw przypadku Saturna jest porównywalny, aw niektórych przypadkach marginalnie wykluczony przez opublikowane pozostałości precesji dozwolone przez najlepsze efemerydy planetarne.

Ale historia na tym się nie kończy. Jeden z najlepszych zestawów danych o ruchu Saturna został opracowany przez rosyjską astronom Elenę Pitjeva, która kieruje Laboratorium Astronomii Efemeryd w Instytucie Astronomii Stosowanej w Petersburgu.

W 2005 roku opublikowała obszerny zestaw danych dotyczących ruchu Saturna. Z tym właśnie Blanchet i Novak porównywali swoje obliczenia.

Ale w 2008 roku zaczęły krążyć plotki, że Pitjeva znalazł coś dziwnego w nowszych danych. Zostały one przedstawione w artykule Lorenzo Iorio z Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej we Włoszech i omówione przez Physics arXiv Blog wtedy.

Najważniejsze było to, że Pitjeva podobno odkrył, że precesja peryhelium Saturna, zgodnie z przewidywaniami ogólnej teorii względności, musi zostać skorygowana, aby pasowała do najnowszych danych z Cassini.

Wydaje się, że Pitjeva nie opublikowała tych danych, nawet teraz, prawie trzy lata później. I Iorio też nie zaktualizował swojego artykułu.

Ale rodzi intrygujące pytanie. Czy dane z Cassini mogą nam powiedzieć coś ciekawego o MOND?

Być może Blanchet i Novak mogliby grzecznie zapytać o status wyniku Pitjevy i porównać go ze swoimi obliczeniami. Wystarczy załatwić sprawę dla ciekawskich dusz.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1105.5815 : Testowanie MOND w Układzie Słonecznym

ukryć