الأدلة التي تشير إلى وجود كوكب تاسع غير مكتشف في النظام الشمسي قد تشير في الواقع إلى أن أفكارنا عن الجاذبية غير صحيحة.
هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه عالمان درسا التأثير الذي قد تحدثه مجرة درب التبانة الأوسع على الأجسام الموجودة في الحواف الخارجية للنظام الشمسي إذا تم وصف الجاذبية من خلال نظرية تعرف باسم ديناميات نيوتن المعدلة (MOND).
قد تشرح الوصفات المختلفة لـ MOND بشكل أساسي كيفية دوران المجرات بنفس السرعة دون أن تتطاير. عادة، يعتقد معظم العلماء أن هذا التماسك الهيكلي المجري المشبوه يشير إلى وجود مجرة المادة المظلمة – شكل غير مرئي من المادة يصدر الضوء أو يعكسه. الفكرة هي أن الهالات الضخمة من المادة المظلمة تغلف المجرات وتربطها ببعضها البعض بفعل الجاذبية، مما يمنع محتوياتها من الطيران إلى الخارج مثل الخيول التي تدور بسرعة كبيرة.
يلغي موند الحاجة إلى المادة المظلمة، ويقترح بدلاً من ذلك أن قانون الجاذبية الشهير لإسحاق نيوتن صحيح، ولكن إلى حد ما فقط. بدلًا من ذلك، يقترح MOND أنه في ظل سرعات دوران كبيرة، يتولى نوع مختلف من سلوك الجاذبية المسؤولية. وينطبق هذا النوع من السلوك على المجرات الدوارة.
متعلق ب: علماء الفلك يزنون هالات المادة المظلمة للمجرات القديمة للمرة الأولى
“إن MOND جيد حقًا في تفسير عمليات الرصد على نطاق المجرة، لكنني لم أتوقع أنه سيكون له تأثيرات ملحوظة على النظام الشمسي الخارجي،” قال هارش ماثور، عالم Case Western Reverse، الذي أجرى هذه الدراسة الجديدة مع أستاذة الفيزياء في كلية هاميلتون كاثرين. بني، قال في بيان.
موند أم الكوكب 9؟
قد تبدو العلاقة بين MOND والكوكب 9 الافتراضي غريبة، لكنها تظهر من حقيقة أن الدليل الأساسي على وجود هذا العالم – الذي يفترض أنه يكمن على حافة النظام الشمسي – هو السلوك الغريب للأجسام الموجودة في بنية بعيدة تسمى “الكوكب 9”. حزام كويبر. حزام كويبر عبارة عن قرص يقع في الأطراف الخارجية لجوارنا الكوني الذي يستضيف العديد من الأجسام الجليدية مثل المذنبات والكويكبات.
في عام 2016، تم العثور على بعض هذه الأجسام الجليدية لديها شذوذات مدارية وتتجمع على عكس زملائها من سكان حزام كويبر – ويعتقد الخبراء أن هذا السلوك الغريب يمكن أن يكون نتيجة لكوكب غير مكتشف.
لقد كشفت مدارات غريبة كهذه عن وجود كواكب من قبل، حيث تم العثور على نبتون نتيجة لجاذبيته على أجرام أخرى في النظام الشمسي، لكن ماثور وبراون أرادا معرفة ما إذا كانت مدارات حزام كويبر الغريبة يمكن أن تكون نتيجة لشيء آخر. ربما يمكن تفسير هذه المدارات إذا كانت MOND هي الوصفة الصحيحة للجاذبية.
وقال براون: “أردنا أن نرى ما إذا كانت البيانات التي تدعم فرضية الكوكب التاسع ستستبعد وجود MOND بشكل فعال”.
وفي النهاية، وجدوا أن التجمع الغريب قد يكون بالفعل بسبب MOND. يقترح ماثور وبراون أنه على مدار ملايين السنين، كان من الممكن أن تكون مدارات بعض سكان النظام الشمسي الخارجي قد تم سحبها بفعل الجاذبية – فبدلاً من محاذاة مع بقية النظام الشمسي، وجدوا محاذاة مع مجال الجاذبية في درب التبانة .
وقال ماثور إن الثنائي وجد أن “المحاذاة كانت مذهلة”.
قصص ذات الصلة:
– هل يمكن أن يكون هناك كوكب “شبيه بالأرض” مختبئًا في الأطراف الخارجية لنظامنا الشمسي؟
– قد يكون الكوكب المراوغ 9 محاطًا بالأقمار الساخنة، وهكذا سنجده
– يقترح مُنظِّر الأوتار الشهير طريقة جديدة لمطاردة “الكوكب التاسع” الغامض في نظامنا الشمسي
يحث العلماء أنفسهم على توخي الحذر في تقييم النتائج التي توصلوا إليها، معترفين بأن مجموعة البيانات التي تدعم هذا البحث صغيرة وتشير إلى أن أي عدد من الاحتمالات الأخرى يمكن أن يكون صحيحًا.
وخلص براون إلى أنه “بغض النظر عن النتيجة، فإن هذا العمل يسلط الضوء على إمكانية أن يكون النظام الشمسي الخارجي بمثابة مختبر لاختبار الجاذبية ودراسة المشاكل الأساسية للفيزياء”.
تم نشر عمل الثنائي في 22 سبتمبر المجلة الفلكية.