Novo istraživanje: Pokazatelji da gravitacija 'ne radi' po Njutnu i Ajnštajnu pri izuzetno slabim ubrzanjima

Einštajnova Opšta teorija relativnosti i dalje je najsnažniji opis gravitacije koji imamo, ali nova analiza podataka ukazuje na to da ona — zajedno sa Njutnovim zakonima — možda ne objašnjava ponašanje zvezda pri ekstremno slabim ubrzanjima. Tim sa Sejong University u Južnoj Koreji ispitao je veliki uzorak širokih binarnih zvezda i zabeležio neočekivane odstupanja koja bi mogla ukazivati na alternativni pristup gravitaciji.

Šta su široki binarni i zašto su važni?

Široki binarni su parovi zvezda koji kruže jedna oko druge na veoma velikim razdaljinama, pa su njihova međusobna ubrzanja izuzetno mala. Zbog toga predstavljaju osetljiv test zakonâ gravitacije u režimu slabih ubrzanja — upravo tamo gde se neke teorije predviđaju da bi moglo doći do odstupanja od klasičnih modela.

Rezultati studije

Istraživači su analizirali 26.500 širokih binarnih sistema unutar 650 svetlosnih godina koristeći podatke satelita Gaia. Glavni nalaz glasi:

• Pri orbitalnim ubrzanjima reda veličine ~0,1 nm/s² (0,1 nanometar po sekundi kvadratnom) posmatrana ubrzanja su bila ~30–40% veća od predviđanja kombinovanog Njutn‑Ajnštajnovog modela.
• Za ubrzanja iznad otprilike 10 nm/s² kretanja su se poklapala sa očekivanjima standardne teorije gravitacije.

MOND i AQUAL kao alternativno objašnjenje

U standardnom okviru odstupanja se često objašnjavaju uticajem tamne materije. Međutim, koautor rada Kyu‑Hyun Chae ističe da modeli iz kategorije Modifikovane Njutnove Dinamike (MOND), a naročito AQUAL model (A Quadratic Lagrangian) koji je razvijao Mordehai Milgrom i saradnici, predviđaju upravo sličan pojačani efekt — približno 1,4× povećanje kinematičkog ubrzanja u ovakvim uslovima.

„Ovo sistematsko odstupanje se slaže sa faktorom pojačanja koji AQUAL teorija predviđa za kinematička ubrzanja u kružnim orbitama pod dejstvom spoljnog galaktičkog polja,“ piše Chae u radu.

Kako čitati ove rezultate — oprez i dalje potreban

Iako su nalazi intrigantni i predstavljaju snažan argument u prilog MOND‑u, važno je naglasiti nekoliko ograničenja:

• Moguće su sistematske greške ili uticaji nepoznate distribucije mase u lokalnom okruženju koji još nisu u potpunosti isključeni.
• MOND i AQUAL imaju sopstvena otvorena pitanja, posebno u kontekstu kosmologije i objašnjenja velikih skala koje standardni model sa tamnom materijom rešava.
• Potrebna su nezavisna posmatranja i analiza drugih uzoraka pre nego što se mogu donositi radikalniji zaključci.

Rad je objavljen u The Astrophysical Journal i zasnovan je na podacima Evropske svemirske agencije iz misije Gaia. Autori pozivaju na dodatna merenja i proveru mogućih sistematskih efekata pre nego što se ova otkrića uzmu kao konačan udarac standardnoj teoriji gravitacije.

Zaključak: Studija otvara uzbudljivu mogućnost da gravitacija u režimu ekstremno slabih ubrzanja možda zahteva dopunu ili drugačiji opis, ali za potvrdu takvog preokreta potrebna su dodatna, nezavisna dokazivanja.