3D-анализ двойных звёзд выявил аномалии гравитации на малых ускорениях

Учёные из Седжонского университета (Южная Корея) разработали универсальный 3D-метод для точного измерения гравитации в широких двойных звёздах. В отличие от прежних подходов, основанных только на двумерных «собственных движениях», новая методика использует полные трёхмерные скорости звёзд — данные телескопа Gaia и спектроскопии HARPS. Это позволяет впервые напрямую проверить, подчиняются ли такие системы законам Кеплера и ньютоновской гравитации в режиме крайне малых ускорений.

В пилотном исследовании были проанализированы 32 широкие двойные системы, из которых 8 находились в области ускорений менее 1 нм/с² — именно там, где в галактиках проявляются аномалии вращательных кривых. Ключевой особенностью метода стало использование вероятностного анализа фаз орбиты: согласно законам Кеплера, звёзды чаще всего наблюдаются вблизи апастрона (максимального удаления), и это позволяет точно вычислить гравитационный параметр.

Результаты показали: в системах с низкими ускорениями обнаружена гравитационная аномалия с высокой статистической значимостью (>3,5σ). Если этот эффект подтвердится на больших выборках, то он поставит под сомнение стандартную парадигму тёмной материи и ньютоновской гравитации на малых ускорениях. В остальных системах (с большими ускорениями) никаких отклонений не найдено.

Авторы подчёркивают, что результат предварительный и требует проверки на более крупных выборках. Уже начаты масштабные наблюдательные кампании, которые в ближайшие годы дадут окончательный ответ: подчиняются ли широкие двойные звёзды классическим законам гравитации или требуется новая физика.

Работа открывает путь к прямой проверке фундаментальных законов природы на уникальных астрономических объектах. Если аномалия подтвердится, это станет одним из самых серьёзных вызовов для современной космологии и физики тёмной материи.

 Источник: Astrophysical Journal Letters