È stato recentemente annunciato il catalogo Sloan a bassa massa di coppie cinematiche equivalenti (SLoWPoKES), che contiene 1.342 coppie di moto proprio comuni (cioè binari) - che sono tutte stelle a bassa massa nelle classi stellari di metà K e metà M - in altre parole, nani arancioni e rossi.
Queste coppie a bassa massa sono tutte distanti almeno 500 unità astronomiche l'una dall'altra - a quel punto la gravitazione reciproca tra i due oggetti diventa piuttosto tenue - o così Newton avrebbe voluto. Tale contesto fornisce un banco di prova per qualcosa che si trova nei regni della "scienza marginale", vale a dire la dinamica newtoniana modificata o MoND.
L'origine della teoria del MoND è generalmente attribuita a un articolo di Milgrom nel 1981, che proponeva il MoND come un modo alternativo per spiegare la dinamica delle galassie del disco e dei cluster galattici. Ovviamente tali strutture non possono tenere insieme, con le velocità di rotazione che possiedono, senza l'aggiunta di "massa invisibile" - o ciò che in questi giorni chiamiamo materia oscura.
Il MoND cerca di sfidare un presupposto fondamentale incorporato nelle teorie della gravità sia di Newton che di Einstein - in cui la forza gravitazionale (o la curvatura spazio-temporale) esercitata da un oggetto massiccio si allontana dal quadrato inverso della distanza da esso. Entrambe le teorie presumono che questa relazione sia universale - non importa quale sia la massa o quale sia la distanza, questa relazione dovrebbe sempre essere valida.
In modo circolare, il MoND propone una modifica alla seconda legge del movimento di Newton - dove la forza è uguale all'accelerazione di massa (F = ma) - sebbene in questo contesto, un' rappresenta in realtà la forza gravitazionale (che è espressa come un'accelerazione).
Se un' esprime quindi la forza gravitazionale F esprime il principio del peso. Quindi, ad esempio, puoi facilmente esercitare una forza sufficiente per sollevare un mattone dalla superficie della Terra, ma è improbabile che sarai in grado di sollevare un mattone, con la stessa massa, dalla superficie di una stella di neutroni.
Comunque, l'idea di MoND è quella permettendo F = ma avere una relazione non lineare a valori bassi di un', una forza gravitazionale molto tenue che agisce a grande distanza potrebbe essere ancora in grado di trattenere qualcosa in un'orbita libera attorno a una galassia, nonostante il principio di una lineare F = ma relazione che prevede che ciò non dovrebbe accadere.
Il MoND è una scienza marginale, un'affermazione straordinaria che richiede prove straordinarie, poiché se le teorie della gravità di Newton o Einstein non possono essere assunte come universali, un intero gruppo di altri principi fisici, astrofisici e cosmologici inizia a svelare.
Inoltre, il MoND non tiene conto di altre prove osservative della materia oscura - in particolare il cristallino gravitazionale visto in diverse galassie e ammassi galattici - un grado di lente che supera ciò che ci si aspetta dalla quantità di massa visibile che contengono.
In ogni caso, Hernandez et al. Hanno presentato un'analisi dei dati tratta dal database SLoWPoKES di binari a bassa massa ampiamente diffusi, il che suggerisce che il MoND potrebbe effettivamente funzionare su scale di circa 7000 unità astronomiche. Ora, dal momento che questo non è ancora stato raccolto da Nature, Sci. Am. o qualcun altro degno di nota - e poiché alcuni hacker di Space Magazine stanno solo dando una recensione "equilibrata" qui, potrebbe essere prematuro considerare che un grande paradigma della fisica è stato rovesciato.
Tuttavia, il concetto di "massa mancante" e materia oscura è stato messo in pratica da circa 90 anni ormai - con nessuno apparentemente più vicino a determinare quale diamine sia questa roba. Su questa base, è ragionevole almeno intrattenere alcune viste alternative.
Ulteriori letture:
Dhital et al Sloan coppie larghe di massa a stelle cinematicamente equivalenti (SLoWPoKES): un catalogo di coppie molto ampie e di massa ridotta (si noti che questo documento non fa alcun riferimento al problema del MoND).
Hernandez et al The Breakdown of Classical Gravity?
