令人费解的天文观测支持另一种引力理论可以否定暗物质的必要性

　　据NewAtlas报道，天体物理学家在星团中观察到了一些令人困惑的行为，这些行为似乎违背了我们目前对宇宙尺度上的引力的理解。耐人寻味的是，这些观察结果与另一种引力理论相吻合，该理论可以否定暗物质的必要性。
　　尽管它后来被爱因斯坦的广义相对论所取代，但作为对宇宙大尺度结构和运动的解释，牛顿的万有引力定律仍然相当有效。但是现在，新的观察结果与这些目前被接受的模型并不完全相符。
　　一个国际天体物理学家小组一直在研究开放星团，其中包含成千上万颗从大型尘埃和气体云中诞生的年轻恒星。这些星团在溶解之前有一个相对较短的寿命，因为这些恒星漂移成两条尾巴一个在星团的前面，一个在后面。
　　根据牛顿的万有引力定律，一颗失落的恒星最终出现在哪条尾巴上是一个机会问题，该研究的共同作者JanPflammAltenburg博士说。所以两条‘尾巴’应该包含大约相同数量的恒星。然而，在我们的工作中，我们能够首次证明这不是真的：在我们研究的星团中，前尾部总是比后尾部在星团附近包含明显更多的恒星。
　　在过去，确定一个星团的哪些恒星属于哪条尾巴是很棘手的，但新研究的研究人员开发了一种方法来做到这一点。他们称之为Jerabkova紧凑转换点（CCP）方法，并将其应用于由盖亚任务等调查收集的四个开放星团的数据。令他们惊讶的是，他们发现在所有四个星团中，前部的尾巴比后部的尾巴有更多的恒星，这显然是与牛顿定律相矛盾的。
　　因此，研究小组随后根据一种不同的假设，即所谓的修正的牛顿动力学（MOND），模拟了这些星团中恒星的运动。从本质上讲，这个模型表明，在低加速度下，重力的影响比牛顿定律中的要强。而耐人寻味的是，这个模型的预测与观测结果非常吻合。
　　简单地说，根据MOND，恒星可以通过两个不同的门离开一个星团，该研究的第一作者PavelKroupa教授说。一个通往后方的‘潮汐’尾巴，另一个通往前方。然而，第一道门要比第二道门窄得多因此，一颗恒星通过它离开星团的可能性较小。另一方面，牛顿的引力理论预测，两个门应该是相同的宽度。
　　这并不是MOND模型更适合现实世界观测的唯一方式。附近星系中的星团被发现比牛顿定律预测的溶解速度更快但这将是MOND的一个自然副产品。
　　MOND的另一个主要含义可能会动摇我们所知道的天体物理学理论如果它是真的，那么暗物质就不会存在。这种神秘的物质是在20世纪30年代被提出来的，用来解释观察到的恒星和星系运动的差异，这些恒星和星系被认为对它们明显包含的质量来说移动得太快了。暗物质通过增加大量不可见的质量来填补这一空白，从那时起，科学家们一直在寻找这一空白。几十年来，旨在探测暗物质粒子的实验都没有结果。
　　尽管如此，暗物质仍然是主流理论，因为它很好地解释了许多观察到的宇宙特征，而且有很多其他证据表明它的存在。尽管有其他观察证据支持MOND，但它仍然是一个边缘假说，并没有被科学界广泛接受。
　　这项新研究的研究人员目前正在探索其他方法，以产生更精确的模拟，然后将其应用于其他天体，以找到更多支持或反对MOND的证据。
　　该研究发表在《皇家天文学会月刊》上。