devátá planeta | Svět2000

„Upravená gravitace“ by mohla vyloučit temnou hmotu i devátou planetu

7. 1. 2024 Adam Walko 0 komentářů 2 min read 2022 Zobrazení černá hmota, devátá planeta, gravitace, upravená gravitace

Naše sluneční soustava oficiálně obsahuje osm planet, ale někteří vědci tvrdí, že by mohla existovat i devátá, píše NEW ATLAS. A to nejsou jen milovníci Pluta. Důkazy naznačují, že na temných okrajích tam venku se skrývá obrovský neobjevený svět. Nyní nová studie zjistila, že podivnosti vnější sluneční soustavy lze vysvětlit modifikovanými teoriemi gravitace, alternativní myšlenkou k temné hmotě.

V 19. století si astronomové měřící oběžnou dráhu Uranu všimli některých nesrovnalostí mezi pozorováními a předpověďmi a došli k závěru, že je ovlivňována gravitací velkého neviditelného tělesa. V důsledku toho byla samozřejmě brzy objevena planeta Neptun.

V roce 2016 astronomové učinili podobnou předpověď: na základě bizarních orbitálních vzorů šesti ledových objektů v Kuiperově pásu je mohla ze stínu táhnout neznámá planeta o hmotnosti asi 10 Zemí. Zdálo se, že další důkazy z jiných objektů a dokonce i sklon Slunce tento případ posílily.

Jiní vědci však předložili alternativní vysvětlení, včetně interakcí gravitačních „nárazníků“ mezi planetami, vzdáleného disku skály a ledu a dokonce i malé černé díry. A nyní tým navrhl ještě divočejší nápad, úpravu samotné teorie gravitace.

Není to tak pobuřující tvrzení, jak by se mohlo zdát. I když Newtonův zákon univerzální gravitace obstojí docela dobře pro vysvětlení rozsáhlé struktury a pohybu vesmíru, v některých situacích zaostává. Po větší část století byla temná hmota oblíbenou zátkou, která vyplnila díry, které Newtonův zákon zanechává v našich kosmologických modelech. Předpokládá se, že tato tajemná látka prostupuje vesmír, neodráží ani nevyzařuje žádné světlo a pouze interaguje s běžnou hmotou prostřednictvím své silné gravitace.

Jakkoli je temná hmota široce přijímána, nebyla nikdy přímo detekována, přestože po ní pátralo mnoho experimentů. Někteří vědci navrhují, že místo toho možná budeme muset upravit Newtonův gravitační zákon. Například účinky gravitace mohou být silnější při nízkých zrychleních, než popsal Newton, což by zrušilo potřebu temné hmoty. Tento model je známý jako Modified Newtonian Dynamics (MOND) a důkazy, které jej podporují, byly nedávno objeveny ve hvězdokupách a více než 150 galaxiích.

V nové studii teoretičtí fyzici aplikovali MOND na datový soubor použitý při hledání planety Devět. Podle jejich modelu, pokud MOND funguje, pak by se oběžné dráhy některých objektů ve vnější sluneční soustavě měly během milionů let přesunout do zákrytu s gravitačním polem galaxie Mléčná dráha. A k překvapení týmu zjistili, že seskupení drah těchto objektů přesně odpovídá pozorování v naší sluneční soustavě.

„Zarovnání bylo nápadné,“ řekl Harsh Mathur, spoluautor studie. „MOND je opravdu dobrý ve vysvětlování pozorování v galaktickém měřítku, ale nečekal jsem, že to bude mít znatelné účinky na vnější sluneční soustavu.“

Jakkoli je studie zajímavá, tým uznává, že soubor dat je poměrně malý a že stále existuje spousta dalších možných vysvětlení. Mezitím bude pravděpodobně pokračovat lov temné hmoty i planety Devět.

„Bez ohledu na výsledek tato práce zdůrazňuje potenciál vnější sluneční soustavy sloužit jako laboratoř pro testování gravitace a studium základních problémů fyziky,“ řekla Katherine Brown, spoluautorka studie.

Výzkum byl publikován v The Astronomical Journal

Zápletka v honbě za devátou planetou houstne

11. 10. 2023 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 6185 Zobrazení devátá planeta, důkazy, gravitace, honba, Sluneční soustava

Nové Věda Vesmír

Vnější části sluneční soustavy by mohly ukrývat další planetu nebo důkazy, které mění zákony gravitace

Dvojice teoretických fyziků hlásí, že stejná pozorování, která inspirovala honbu za devátou planetou, by mohla být ve sluneční soustavě důkazem modifikovaného gravitačního zákona původně vyvinutého k pochopení rotace galaxií. Jejich práce byla nedávno publikována v The Astronomical Journal.

Výzkumníci Harsh Mathur, profesor fyziky na Univerzitě Case Western Reserve a Katherine Brownová, docentka fyziky na Hamilton College, učinili toto tvrzení poté, co studovali účinek, který by měla galaxie Mléčná dráha na objekty ve vnější sluneční soustavě – pokud by zákony gravitace byly řízeny teorií známou jako Modified Newtonian Dynamics (nebo MOND).

MOND navrhuje, že slavný gravitační zákon Isaaca Newtona platí do určité míry. To znamená, že když se gravitační zrychlení předpovězené Newtonovým zákonem dostatečně sníží, MOND umožní, aby převzalo jiné gravitační chování.

Pozorovací úspěch MOND na galaktických měřítcích je důvodem, proč jej někteří vědci považují za alternativu k „temné hmotě“, což je termín, který fyzici používají k popisu předpokládané formy hmoty, která by měla gravitační účinky, ale nevyzařovala žádné světlo.

„MOND je opravdu dobrý ve vysvětlování pozorování v galaktickém měřítku,“ řekl Mathur, „ale nečekal jsem, že to bude mít znatelné účinky na vnější sluneční soustavu.“

Jejich práce byla nedávno publikována v The Astronomical Journal.

„Nápadné“ zarovnání

Mathur a Brown studovali vliv MOND na galaktickou dynamiku již dříve. Ale začali se zajímat o lokálnější efekty MOND poté, co astronomové v roce 2016 oznámili, že hrstka objektů ve vnější sluneční soustavě vykazuje orbitální anomálie, které lze vysvětlit devátou planetou.

Orbitální zvláštnosti vedly k historickým objevům již dříve: Neptun byl objeven prostřednictvím svého gravitačního tahu na oběžných drahách blízkého objektu, nepatrná precese Merkuru poskytla první důkazy na podporu Einsteinovy teorie obecné relativity a astronomové nedávno použili orbitální dynamiku k odvození přítomnost supermasivní černé díry ve středu naší Galaxie.

Brown si uvědomil, že MONDovy předpovědi mohou být v rozporu s pozorováními, která motivovala hledání deváté planety. „Chtěli jsme zjistit, zda data, která podporují hypotézu Planet Nine, účinně vyloučí MOND,“ řekla.

Místo toho Mathur a Brown zjistili, že MOND předpovídá přesné shlukování, které astronomové pozorovali. Během milionů let by podle nich byly oběžné dráhy některých objektů ve vnější sluneční soustavě zataženy do zarovnání s vlastním gravitačním polem galaxie.

Když zakreslili oběžné dráhy objektů z datového souboru planety devět proti vlastnímu gravitačnímu poli galaxie, „zarovnání bylo nápadné,“ řekl Mathur.

Autoři upozorňují, že současný soubor dat je malý a že jakýkoli počet dalších možností se může ukázat jako správný; jiní astronomové tvrdili, že orbitální zvláštnosti jsou například výsledkem zkreslení pozorování.

„Bez ohledu na výsledek,“ řekl Brown, „tato práce zdůrazňuje potenciál vnější sluneční soustavy sloužit jako laboratoř pro testování gravitace a studium základních problémů fyziky.“

Podivné pohyby objektů za Neptunem: Výsledek alternativní gravitace, navrhují astrofyzikové

11. 10. 2023 Andrea Březinová 0 komentářů 2 min read 1773 Zobrazení alternativní gravitace, devátá planeta, NASA, Neptun, objekty

Nové TOP 10 Vesmír

Byly učiněny jakékoli pokusy najít takzvanou „devátou planetu“, ale všechny byly, zatím, neúspěšné. V novém článku tým tvrdí, že má své vlastní vysvětlení: naše teorie gravitace je špatná, píše Astronomical Journal.

Již několik desetiletí jsou astronomové zmateni zjevným shlukem objektů v Kuiperově pásu. Při pohledu na shluk objektů astrofyzici vyslovili domněnku, že je „pase“ gravitační vliv velké neznámé planety daleko za oběžnou dráhou Neptunu.

Tým teoretických fyziků, který stojí za novou prací, se zabývá modifikovanou newtonovskou dynamikou (MOND). Galaxie rotují zvláštním způsobem, jak je jejich právem. Naším nejlepším vysvětlením této rotace, která by se dala snadno vysvětlit, kdyby se v nich nacházela hmota, kterou nevidíme, je, že uvnitř galaxií se ve skutečnosti nachází hmota, kterou nevidíme; temná hmota, jejíž převaha nad hmotou se odhaduje na pět ku jedné. V MOND se zvláštní rotace galaxií vysvětluje modifikací gravitace, kterou zažívají objekty s velmi malým zrychlením, jako jsou objekty na okraji galaxií. Když je gravitační zrychlení dostatečně malé, dochází k odlišnému gravitačnímu chování.

Temná hmota zůstává vysvětlením, kterému dává přednost většina fyziků a jehož výhodou je, že umožňuje vědcům předpovídat vesmír a objekty v něm, což MOND zatím nedokázala.

V nové studii chtěl tým zjistit, zda lze důkaz MOND pozorovat i v samotné Sluneční soustavě, a hledal vliv Mléčné dráhy na objekty v Kuiperově pásu.

„Chtěli jsme zjistit, zda data, která podporují hypotézu Planety devět, účinně vylučují MOND,“ uvedla Katherine Brownová, docentka fyziky na Hamilton College, v tiskové zprávě.

Podle týmu by se v případě správnosti MOND během milionů let objekty ve vnější sluneční soustavě vyrovnaly s gravitačním polem Mléčné dráhy. Ačkoli chtějí studovat další objekty, protože současný vzorek je malý, říkají, že zakreslení polohy objektů Kuiperova pásu (KBO) do gravitačního pole Mléčné dráhy ukázalo „nápadné“ vyrovnání.

Je to velké tvrzení, které (jak píše tým) vyžaduje další důkazy. Například nalezení planety Devět by bylo menší záležitostí, protože nevyžaduje modifikaci Newtonovy gravitace. Jako takové je třeba mít na paměti, že temná hmota má své výhody a že existují i jiná vysvětlení pohybu těchto objektů v Kuiperově pásu. Existují dokonce návrhy, že by mohlo jít dokonce o výsledek statistické anomálie a výběrové chyby.

Výzkum Kevina Napiera z Michiganské univerzity se zaměřil na další objekty za oběžnou dráhou Neptunu. Pokud je těchto šest objektů důkazem shlukování způsobeného skrytou planetou, znamenalo by to, že se jejich dráha liší od drah ostatních objektů ve stejné oblasti. Tým nenašel důkazy, které by to potvrzovaly, a naznačil, že důkazy o planetě Devět jsou ve skutečnosti výběrovou chybou.

„Historicky se deklarované gravitační anomálie ve sluneční soustavě při bližším zkoumání téměř vždy ukázaly jako falešné,“ uzavřel tým ve svém novém článku. „Vedly však také k objevu Neptunu a pomohly stanovit obecnou teorii relativity. Je možné, že anomálie Kuiperova pásu jsou důkazem existence planety Devět, nebo že jsou falešné; případně mohou být důkazem modifikace Newtonovy gravitace.“