恒星在附近几个星团中的不均匀分布可能提供了 MOND 的证据——MOND 是一种有争议的引力理论，它对牛顿提出异议并拒绝暗物质的存在。
观察我们银河系中星团的天文学家发现了有争议地挑战牛顿万有引力定律的证据，并可能颠覆我们对宇宙的理解。
研究人员通过观察疏散星团，或位于较大星系中的松散束缚的多达数百颗恒星的群，发现了这一证据。疏散星团在其前后都有恒星轨迹，称为“潮汐尾巴”。研究人员’ 观察表明，这样的星团在它们穿越太空的总体方向上有更多的恒星，而不是尾随其后。这对牛顿万有引力定律提出了质疑，该定律表明两条潮汐尾部应该有相同数量的恒星。
“这非常重要，”波恩大学的天体物理学家 Pavel Kroupa 告诉我们。
Kroupa 是 10 月 26 日发表在《皇家天文学会月刊》上的一项研究的主要作者，该研究认为这些观察结果是修正牛顿动力学 (MOND) 的证据——牛顿广泛接受的万有引力定律的另一种引力理论。
恒星的这种不均匀分布是显而易见的，但还没有极端到任何一种暗物质——一种被认为对宇宙可见物质施加强大引力的无形物质——参与其中的程度，Kroupa 说。
“这基本上是一个游戏规则的改变者，”他说，“这摧毁了所有在星系和宇宙学方面所做的工作，这些工作假设暗物质和牛顿引力。”
暗物质？
艾萨克·牛顿 (Issac Newton) 于 1687 年发表的万有引力定律指出，宇宙中的每个粒子相互吸引的力与它们的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。阿尔伯特·爱因斯坦后来将该定律纳入他的广义相对论, 于 1915 年出版。
但 Kroupa 说，在牛顿和爱因斯坦的时代，天文学家甚至不知道星系的存在，因此开发了 MOND 以使其与观测同步。
MOND，也被称为 Milgromian 动力学，以天体物理学家 Mordehai Milgrom 的名字命名，他在 1980 年代初期开发了它，认为常规牛顿动力学不适用于超大尺度的星系和星系团——尽管大多数天体物理学家认为它们适用。
Kroupa 说，MOND 的主要结果是暗物质不存在——这是大多数天体物理学家不屑一顾的想法。“大多数科学家完全拒绝蒙德，”他说。所以他们不会考虑看它。”
星团
在他们的研究中，作者报告了对离地球最近的五个疏散星团的观测结果，其中包括毕星团——一个由数百颗恒星组成的大致球形星团，距离我们的太阳仅约 150 光年。
Kroupa 说，研究人员观察到，在所有五个星团中，恒星都聚集在领先的潮汐尾巴中，而与常规牛顿动力学的最大差异出现在毕宿星团中，那里有更好的测量结果。
观察到的差异加强了 MOND 的论据，但它们不可能是暗物质不可见作用的结果。
在毕星团的情况下，“我们必须在那里有一团像 1000 万个太阳质量的暗物质”来解释结果，他说，“但它不在数据中。”
他说，未来的研究将使用来自新太空望远镜（例如欧洲航天局的盖亚望远镜）的关于恒星位置的更精确数据。
然而，由于 MOND 并未被许多科学家广泛接受，因此这项新研究的发现存在争议。
法兰克福研究所高级研究所的天体物理学家 Sabine Hossenfelder 在一封电子邮件中告诉我们，她很高兴看到研究人员致力于 MOND 的引力模拟。
但“正如他们自己承认的那样，他们正在使用需要确认的近似计算……[并且]他们没有量化与数据的分歧有多大，”她说。“所以我认为这还有待观察这个论点实际上有多好。”