فريق بحثي يكشف نظرية جديدة مخالفة لـ"نسبية آينشتاين"

كشف فريق بحثي دولي ظهور حالة من الشذوذ في الجاذبية لا يمكن تفسيرها إلا بنظرية جديدة نسبيا للجاذبية تسمى "ديناميكا نيوتن المعدلة"، بعد دراسة مجموعة من النجوم الثنائية التي يكون فيها نجمان بعيدين للغاية لكنهما يدوران حول بعضهما.

واستخدم فريق بحثي دولي حركة النجوم كمجسات مباشرة لطبيعة الجاذبية، التي ظهرت في تسارع ضعيف جدا لتلك النجوم المزدوجة (أضعف من حوالي 1 نانومتر في الثانية المربعة).

درس الباحثون مجموعة كاملة من العينات للنجوم المزدوجة، للتأكد من صحة تلك النتائج، وبشكل خاص تلك المنظومات التي يحتوي فيها النظام الثنائي على نظام ثنائي داخلي.

وأشار فريق من العلماء إلى أن الانحراف عن توقعات نيوتن عند مثل هذا التسارع المنخفض يتطلب تعديل النسبية العامة لآينشتاين أو تمديدها على الرغم من كل نجاحاتها خارج نظام التسارع المنخفض.

ورغم نجاحات نظرية نيوتن والنظرية النسبية إلا أنها لا تتمكن من تفسير عدد من الحالات الكونية (ناسا).

واقترح الفريق البحثي في دراستين جديدتين نشرت الأولى بدورية "ذا أستروفيزيكال جورنال" والثانية بدورية "مونثلي نوتيس" الصادرة من الجمعية الفلكية الملكية، أن الخصائص المرصودة لتلك النجوم الثنائية والمستندة إلى أحدث قاعدة بيانات صادرة من مهمة "جايا" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية تنحرف عن التوقعات في نظرية نيوتن بما يتفق مع تنبؤات نظريات الجاذبية المعدلة.

وأظهرت الدراسة أن الشذوذ الجذبي موجود بوضوح في البيانات، التي فيها تزداد الجاذبية بنحو 40% عندما يكون تسارع أزواج النجوم أضعف من حوالي 0.1 نانومتر في الثانية المربعة.

وأضافت أن هذا الشذوذ لا يعد شذوذا إذا ما طبقنا ديناميكا نيوتن المعدلة على هذه العينات من النجوم الثنائية.

ويشير "التسارع المنخفض للغاية" إلى المواقف التي تكون فيها قوة الجاذبية بين نجمين ضعيفة للغاية، كالحالة التي يكون فيها النجمان بعيدين عن بعضهما.

يذكر أن نظرية نيوتن تعمل جيدا في معظم المواقف اليومية، لكن منذ نحو قرن من الزمان توصل ألبرت آينشتاين إلى تفسير أكثر تفصيلا للجاذبية يسمى "النسبية العامة"، ويشير إلى أن الجاذبية ليست قوة تنشأ بين الأجسام كما كان يعتقد نيوتن.

ورغم براعة نظرية آينشتاين في شرح كثير عن الكون بتلك النظرية، فإن قدرتها التفسيرية تراجعت في بعض النطاقات. فمثلا، عندما ينظر العلماء إلى كيفية دوران المجرات وحركتها في التجمعات المجرية، فإنهم يلاحظون أنها لا تتسق مع توقعات نسبية آينشتاين.