Ученые ищут таинственную силу в сердце Млечного Пути: что это
Физики пытаются найти доказательства существования пятой фундаментальной силы природы в самом сердце нашей галактики. Команда исследователей использует передовой инструмент GRAVITY в Чили, чтобы обнаружить гипотетическую силу Юкавы рядом со сверхмассивной черной дырой Стрелец А*.
Современная наука знает четыре основные силы: гравитацию, электромагнетизм, сильное и слабое ядерные взаимодействия. Но этого недостаточно, чтобы объяснить многие космические явления. Темная материя составляет большую часть массы Вселенной, но мы не понимаем ее природу. Галактики расширяются быстрее, чем предсказывает теория Эйнштейна.
«Текущая теория гравитации не может объяснить некоторые наблюдения во Вселенной», — говорит Арианна Фоски, постдокторант Парижской обсерватории и автор нового исследования. По ее словам, возможно, теория гравитации просто неполная и нуждается в дополнениях.
Пятая сила действует на коротких расстояниях и незаметна в обычных условиях — на Земле или в Солнечной системе. Но рядом с черными дырами, где гравитация достигает экстремальных значений, ее влияние может проявиться.
Ученые наблюдают за звездой S2, которая вращается очень близко к центральной черной дыре Млечного Пути. Эта звезда уже помогла проверить многие предсказания общей теории относительности. Теперь исследователи хотят использовать ее для поиска новой физики.
Инструмент GRAVITY на Очень Большом Телескопе в Чили может измерять положение звезд с невероятной точностью. Если пятая сила существует, она должна слегка изменить орбиту S2 по сравнению с предсказаниями стандартной физики.
Пока что команда не обнаружила признаков новой силы. Но они значительно сузили диапазон ее возможной интенсивности. Параметр «альфа», который характеризует силу этого взаимодействия, теперь должен быть меньше 0,003 вместо прежних 0,01.
Лоренцо Иорио, физик из Министерства образования Италии, считает подход команды правильным, но отмечает некоторые недостатки в методах. По его мнению, модели не учитывают эффект Лензе-Тирринга и влияние других звезд рядом с S2.
Фоски признает эти ограничения, но объясняет, что текущая чувствительность GRAVITY пока не позволяет учесть все тонкие эффекты. Команда уже работает над улучшением инструмента, чтобы повысить точность измерений. В будущем исследователи планируют расширить анализ на другие звезды вокруг Стрельца А*. Более точные данные помогут еще сильнее ограничить параметры гипотетической пятой силы. «Если такая сила будет обнаружена, это станет невероятным прорывом в физике», — заключает Фоски. Открытие изменит один из древнейших физических законов и повлияет на все области науки.
Также ранее стало известно, что часто в космосе одна звезда «пожирает» другую под влиянием третьей. Подробности в статье.
