研究人員稱：低加速度下引力異常測量新發現！

寬距雙星作爲在低於約 1 納米每秒平方這種低加速度下直接探測引力本質的手段，一直飽受爭議。

在如此低的加速度下，引力的本質極爲重要，因爲暗物質的概念、天體物理系統的引力動力學、物理學和宇宙學的基礎理論都與其緊密相連。

例如，在如此低的加速度下若偏離牛頓的預期，就需要對愛因斯坦的廣義相對論予以修改或拓展，儘管它在低加速度範圍之外大獲成功。

由 Kyu-Hyun Chae 和 Xavier Hernandez 領導的兩項近期獨立研究宣稱，基於歐洲航天局最新的蓋亞數據庫，寬距雙星的統計特性偏離了牛頓的預期，與在名爲修正牛頓動力學（MOND，有時稱作米爾格羅姆動力學）的新理論框架下修正引力理論的預測相符，該理論由 Mordehai（Moti）Milgrom 於 40 年前提出。

牛頓引力在低加速度下的失效將意味着一場科學革命，其所有影響深遠得難以估量。鑑於此重要性，再考慮到其他不同的主張，Chae 開展了一項新的分析，以解決迄今提出的所有問題，尤其是針對他自己獲取的特定低加速度引力異常所面臨的挑戰。

爲此，蔡全方位地考慮了樣本，允許分層系統存在各種部分，其中一個雙星系統有一個未被發現的嵌套內部雙星，並應用了各種方法，這些方法基本上涵蓋了迄今爲止發表的所有方法，包括一些研究人員用來反駁引力異常的方法。

該研究於 2024 年 9 月 9 日在《天體物理學雜誌》上發表。蔡說：“在某種程度上，開展這項新工作是我對科學界應盡的義務。我必須澄清針對我所聲稱的結論所提出的問題和挑戰，並解釋其他人提出不同主張的緣由。”

蔡發現，各種樣本的所有方法都給出了一致的結果。去年首次確定的引力異常的量級似乎是可靠的。

蔡說：“引力異常在數據中清晰呈現，無法將其去除。”

當軌道雙星之間的內部加速度小於約 0.1 納米每秒平方時，引力爲何會增強約 40%，這令許多科學家感到迷惑。

MOND 滿足自由落體的普遍性（亦稱弱等效原理），這一原理已知是由伽利略·伽利雷通過在比薩斜塔所做的實驗首次提出的。

牛頓和愛因斯坦更進了一步，（不管是有意還是無意）採用了強等效原理。按照該原理，在近乎恆定的外部場中自由下落的引力系統，其內部動力學不受外部場的影響。

相比之下，MOND 並未假定強等效原理，而是考慮了不受其限制的理論可能性。

因此，雖然在銀河系外部場自由下落的寬雙星預計會根據牛頓和愛因斯坦的理論遵循開普勒定律，但 MOND 預測，寬雙星的內部運動偏離了牛頓 - 愛因斯坦的預測，偏差程度由銀河系約 0.2 納米每秒平方的外部場強度決定。新研究測量得出這一偏差程度大約是 40%，與之前的結果一致。

雖然這些一致的結果引人注目，但所報告的引力異常要成爲確鑿的科學事實，還需要大量的重複和確認。此外，所報告的引力異常必須持續得到更完善的表徵，以便爲理論提供有用的約束。

爲此，研究人員將目光聚焦於新的數據和更優的方法上。特別是，現有的研究結果僅依據恆星的天空投影橫向速度得出，因爲視線速度分量尚未精確測量。包括 Chae 在內的研究人員正在考慮對恆星的視線速度進行新的測量。

另一項以埃爾南德斯爲主要作者的研究在《皇家天文學會月刊》上發表。

由世宗大學提供支持