De Sloan Low-mass Wide Pairs of Kinematically Equivalent Stars (SLoWPoKES) -catalogus is onlangs aangekondigd, met 1.342 gemeenschappelijke gepaste bewegingsparen (dwz binaries) - allemaal lage-massa sterren in de mid-K en mid-M stellaire klassen - in andere woorden, oranje en rode dwergen.
Deze paren met een lage massa zijn allemaal op minstens 500 astronomische eenheden van elkaar verwijderd - op welk punt de onderlinge zwaartekracht tussen de twee objecten behoorlijk zwak wordt - of Newton zou het hebben. Zo'n context biedt een testbed voor iets dat in het rijk van de 'randwetenschap' ligt - dat wil zeggen, Modified Newtonian Dynamics of MoND.
De oorsprong van de MoND-theorie wordt in het algemeen toegeschreven aan een paper van Milgrom in 1981, waarin MoND werd voorgesteld als een alternatieve manier om rekening te houden met de dynamiek van schijfstelsels en galactische clusters. Dergelijke structuren kunnen natuurlijk niet bij elkaar blijven, met de rotatiesnelheden die ze bezitten, zonder toevoeging van 'onzichtbare massa' - of wat we tegenwoordig donkere materie noemen.
MoND probeert een fundamentele veronderstelling uit te dagen die is ingebouwd in zowel de zwaartekrachttheorieën van Newton als Einstein - waarbij de zwaartekracht (of de kromming van de ruimte-tijd) die wordt uitgeoefend door een massief object, verdwijnt door het omgekeerde kwadraat van de afstand ervan. Beide theorieën gaan ervan uit dat deze relatie universeel is - het maakt niet uit wat de massa is of wat de afstand is, deze relatie moet altijd gelden.
Om een omweg, stelt MoND een aanpassing voor aan Newton's Second Law of Motion - waarbij Force gelijk is aan massa maal versnelling (F = ma) - hoewel in deze context, een vertegenwoordigt in feite de zwaartekracht (die wordt uitgedrukt als een versnelling).
Als een drukt dan de zwaartekracht uit F drukt het principe van gewicht uit. Je kunt dus bijvoorbeeld gemakkelijk voldoende kracht uitoefenen om een steen van het aardoppervlak te tillen, maar het is onwaarschijnlijk dat je een steen met dezelfde massa van het oppervlak van een neutronenster kunt tillen.
Hoe dan ook, het idee van MoND is dat door toe te staan F = ma een niet-lineaire relatie hebben bij lage waarden van eenkan een zeer zwakke zwaartekracht die over een grote afstand werkt misschien nog steeds iets in een losse baan rond een sterrenstelsel vasthouden, ondanks het principe van een lineaire F = ma relatie die voorspelt dat dit niet mag gebeuren.
MoND is marginale wetenschap, een buitengewone bewering die buitengewoon bewijs vereist, want als niet kan worden aangenomen dat de zwaartekrachttheorieën van Newton of Einstein universeel zijn, begint een hele reeks andere fysieke, astrofysische en kosmologische principes zich te ontrafelen.
MoND is ook niet echt verantwoordelijk voor ander observationeel bewijs van donkere materie - met name de zwaartekrachtlensing die wordt waargenomen in verschillende sterrenstelsels en galactische clusters - een mate van lensvorming die groter is dan wat wordt verwacht van de hoeveelheid zichtbare massa die ze bevatten.
Hernandez et al. Hebben in ieder geval een gegevensanalyse gepresenteerd uit de SLoWPoKES-database van wijdverbreide lage-massa binaries, wat suggereert dat MoND mogelijk zou werken op een schaal van ongeveer 7000 astronomische eenheden. Omdat dit nog niet is opgepikt door Nature, Sci. Ben. of iemand anders van belang - en aangezien een of andere hackschrijver bij Space Magazine het hier een ‘gebalanceerde’ recensie geeft, kan het voorbarig zijn om te overwegen dat een groot natuurkundig paradigma is omvergeworpen.
Desalniettemin is het concept van ‘missende massa’ en donkere materie al bijna 90 jaar in de lucht - en niemand lijkt dichter bij het bepalen van wat dit spul is. Op basis hiervan is het redelijk om op zijn minst enkele alternatieve standpunten te gebruiken.
Verder lezen:
Dhital et al Sloan Lage massa brede paren van kinematisch equivalente sterren (SLoWPoKES): een catalogus van zeer brede, lage massa paren (merk op dat dit document geen verwijzing naar de kwestie van MoND bevat).
Hernandez et al. De afbraak van klassieke zwaartekracht?
