211service.com
De puzzel over de baan van Saturnus (vervolg)
Veel astronomen denken dat ons universum gevuld is met mysterieuze donkere dingen die een aantrekkingskracht uitoefenen op grote dingen zoals sterrenstelsels. In feite draaien de meeste sterrenstelsels zo snel dat ze uit elkaar zouden vliegen, tenzij er een aanzienlijke hoeveelheid van deze donkere gloop was die ze bij elkaar hield.
Maar als donkere materie ons melkwegstelsel vult, zouden we het in ons zonnestelsel moeten zien. Er is geen tekort aan donkere-materiedetectoren die op zoek zijn naar het spul. De meesten hebben een blanco kaart getrokken en degenen die beweren het te hebben gezien, zijn belachelijk gemaakt.
Er is echter een alternatieve hypothese. Dit is het idee dat de bewegingsvergelijkingen van Newton op een andere manier werken bij de zeer lage versnellingen die sterren ervaren als ze om een sterrenstelsel draaien.
De vergelijkingen die deze zogenaamde Modified Newtonian Dynamics of MOND beschrijven, zijn niet-lineair en leiden dus tot andere voorspellingen. Een belangrijk gevolg van de niet-lineariteit is dat de zwaartekrachtdynamiek van een systeem wordt beïnvloed door de externe zwaartekrachtomgeving waarin het systeem is ingebed, zeggen Luc Blanchet van de Université Pierre et Marie Curie en Jerome Novak van de Université Denis Diderot, beide. in Parijs.
Dit wordt het externe veldeffect genoemd en zou een meetbare invloed moeten hebben op het zonnestelsel, met name op de precessie van het perihelium van de planeten.
Vandaag berekenen Blanchet en Novak de omvang van dit effect en vergelijken het met de beste gegevens die we hebben over planetaire beweging.
Het blijkt dat de meest getroffen planeten de verre gasreuzen zijn: Saturnus, Uranus en Neptunus. En de best gecontroleerde hiervan is Saturnus, aangezien astronomen de beweging van het Cassini-ruimtevaartuig hebben kunnen volgen terwijl het om de geringde reus draait.
Blanchet en Novak zeggen dat de nauwkeurigheid van deze metingen kan worden gebruikt om sommige formuleringen van MOND uit te sluiten. We vinden dat het precessie-effect vrij groot is voor buitenste gasplaneten, en in het geval van Saturnus vergelijkbaar is met, en in sommige gevallen marginaal wordt uitgesloten door gepubliceerde precessieresten die zijn toegestaan door de beste planetaire efemeriden.
Maar daar stopt het verhaal niet. Een van de beste gegevens over de beweging van Saturnus is samengesteld door de Russische astronoom Elena Pitjeva, hoofd van het Laboratory of Ephemeris Astronomy aan het Institute of Applied Astronomy in Sint-Petersburg.
In 2005 publiceerde ze een uitgebreide reeks gegevens over de beweging van Saturnus. Het is dit waarmee Blanchet en Novak hun berekeningen vergeleken.
Maar in 2008 begonnen geruchten de ronde te doen dat Pitjeva iets vreemds had gevonden in recentere gegevens. Deze werden uiteengezet in een paper van Lorenzo Iorio van het National Institute of Nuclear Physics in Italië en gedekt door de Physics arXiv Blog toen.
Het kwam erop neer dat Pitjeva naar verluidt had ontdekt dat de precessie van het perihelium van Saturnus, zoals voorspeld door de algemene relativiteitstheorie, moest worden gecorrigeerd om te passen bij de meest recente gegevens van Cassini.
Pitjeva lijkt deze gegevens niet te hebben gepubliceerd, zelfs nu bijna drie jaar later. En Iorio heeft zijn paper ook niet bijgewerkt.
Maar het roept een intrigerende vraag op. Kunnen de gegevens van Cassini ons iets interessants vertellen over MOND?
Misschien kunnen Blanchet en Novak beleefd informeren naar de status van Pitjeva's resultaat en dit vergelijken met hun berekeningen. Gewoon om de zaak te regelen voor nieuwsgierige zielen.
Referentie: arxiv.org/abs/1105.5815 : MOND testen in het zonnestelsel