211service.com
Pusslet över Saturnus bana (forts.)
Många astronomer tror att vårt universum är fyllt med mystiska mörka saker som utövar en gravitationskraft på stora saker som galaxer. Faktum är att de flesta galaxer snurrar så snabbt att de skulle flyga isär om det inte fanns en betydande mängd av denna mörka gloop som höll ihop dem.
Men om mörk materia fyller vår galax, borde vi se den i vårt solsystem. Det finns ingen brist på mörk materiadetektorer som letar efter grejerna. De flesta har ritat en blank och de som säger sig ha sett det har blivit förlöjligade.
Det finns dock en alternativ hypotes. Detta är tanken att Newtons rörelseekvationer fungerar på ett annat sätt vid de mycket låga accelerationer som stjärnor upplever när de kretsar runt en galax.
Ekvationerna som beskriver denna så kallade Modifierade Newtonska Dynamics eller MOND är icke-linjära och leder därför till andra förutsägelser. En viktig konsekvens av icke-linjäriteten är att gravitationsdynamiken i ett system påverkas av den externa gravitationsmiljön i vilken systemet är inbäddat, säger Luc Blanchet vid Universite Pierre et Marie Curie och Jerome Novak vid Université Denis Diderot, båda. i Paris.
Detta kallas den yttre fälteffekten och det borde ha en mätbar inverkan på solsystemet, särskilt på precessionen av planeternas perihelium.
Idag beräknar Blanchet och Novak storleken på denna effekt och jämför den med de bästa data vi har om planetrörelser.
Det visar sig att de mest påverkade planeterna är de avlägsna gasjättarna: Saturnus, Uranus och Neptunus. Och den bäst övervakade av dessa är Saturnus, eftersom astronomer har kunnat följa rymdfarkosten Cassinis rörelse när den kretsar runt den ringade jätten.
Blanchet och Novak säger att noggrannheten i dessa mätningar kan användas för att utesluta vissa formuleringar av MOND. Vi finner att precessionseffekten är ganska stor för yttre gasplaneter, och i fallet Saturnus är jämförbar med och i vissa fall marginellt utesluten av publicerade precessionsrester som tillåts av de bästa planetariska efemeriderna.
Men historien slutar inte där. En av de bästa uppsättningarna av data om Saturnus rörelse har sammanställts av den ryska astronomen Elena Pitjeva, som leder Laboratory of Ephemeris Astronomy vid Institute of Applied Astronomy i St Petersburg.
2005 publicerade hon en omfattande uppsättning data om Saturnus rörelse. Det är detta som Blanchet och Novak använde för att jämföra sina beräkningar mot.
Men redan 2008 började rykten cirkulera om att Pitjeva hade hittat något konstigt i nyare data. Dessa beskrevs i en artikel av Lorenzo Iorio vid National Institute of Nuclear Physics i Italien och täcks av Physics arXiv Blog just då.
Summan av kardemumman var att Pitjeva enligt uppgift hade upptäckt att precessionen av Saturnus perihelion, som förutspåtts av generell relativitetsteori, behövde korrigeras för att passa de senaste uppgifterna från Cassini.
Pitjeva verkar inte ha publicerat dessa data, inte ens nu nästan tre år senare. Och Iorio har inte heller uppdaterat sin tidning.
Men det väcker en spännande fråga. Kan data från Cassini berätta något intressant om MOND?
Kanske Blanchet och Novak kunde artigt fråga om statusen för Pitjevas resultat och jämföra det med deras beräkningar. Bara för att lösa saken för nyfikna själar.
Ref: arxiv.org/abs/1105.5815 : Testar MOND i solsystemet