Мы обычно думаем, что для получения подобной информации нам нужно сталкивать частицы на скоростях, близких к скорости света, или наблюдать за удаленными уголками Вселенной.
Помимо известной нам физики, существует множество неподтвержденных вероятностей, включая пятую силу (или фундаментальное взаимодействие, — гипотетическое фундаментальное взаимодействие, которое может быть связано с тёмной материей и/или с тёмной энергией. Пятая сила не входит в Стандартную модель), которая может дополнить гравитацию, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные взаимодействия.
Тот факт, что нам не удалось подтвердить ее существование, говорит о том, что любая пятая сила, вероятно, довольно слаба, но она все еще может объяснить некоторые загадочные аспекты Вселенной. Для ее обнаружения нам, вероятно, понадобятся очень точные измерения, и миссии к близлежащим астероидам могут их обеспечить.
Намеки на пятую силу продолжают появляться в наших данных, хотя некоторые исследования также пришли к выводу, что реальных доказательств ее существования нет. Несмотря на то, что теоретики выдвинули несколько предположений, консенсуса относительно природы пятой силы нет, что делает ее поиск особенно трудным.
Тем не менее, если мы обнаружим объект, который ведет себя таким образом, что это не может быть объяснено четырьмя существующими силами, это станет важной подсказкой.
«Аномалии в траекториях объектов на небе часто приводили к открытию новых физических законов или небесных тел», — пишут в своей статье доктор Юй-Дай Цай из Лос-Аламосской национальной лаборатории и соавторы. «Планета Нептун была обнаружена на основе нерегулярностей орбиты Урана в соответствии с теорией Ньютона, а общая теория относительности была впервые подтверждена ее предсказанием аномальной прецессии Меркурия».
Иногда появляются заявления об аномалиях на орбитах планет, но обычно оказывается, что это ошибки или результат гравитационного притяжения объекта, который мы не учли. Траектории астероидов могут иметь дополнительные осложняющие факторы, которые слишком незначительны или вообще не существуют для планет. К ним относятся нарушения от ударов и давление солнечного света на поверхность.
Следовательно, если орбита астероида не совсем такая, как мы ожидаем, могут быть и другие объяснения, помимо таинственной и неизвестной силы. Тем не менее, если мы сможем исключить достаточное количество других объяснений, такие силы могут заслуживать рассмотрения.
До недавнего времени мы не отслеживали орбиты астероидов достаточно хорошо, чтобы заметить что-то настолько незаметное, но ситуация меняется. Астероиды, пересекающие орбиту Земли, теперь отслеживаются гораздо внимательнее, особенно те, к которым мы отправляли миссии, такие как Бенну и система Дидим/Диморф.
«Интерпретация данных, которые мы получаем при отслеживании Бенну, может расширить наше понимание теоретических основ Вселенной, потенциально изменив наше представление о Стандартной модели физики, гравитации и темной материи», — сказал Цай в своем заявлении.
Используя данные миссии OSIRIS-REx и наземных измерений, Цай и его коллеги искали аномалии на орбите Бенну.
На основе имеющихся данных авторы сообщают: «В данных нет доказательств наличия пятой силы, влияющей на движение Бенну». Однако они не считают проект завершенным. Несмотря на точность данных, они все еще содержат некоторую неопределенность, которая устанавливает предел на возможную силу воздействия в этом масштабе.
Когда Апофис совершит свой близкий пролет мимо Земли в 2029 году, команда планирует использовать исключительно точные измерения, которые будут проведены, чтобы искать отклонения от ожиданий. Они уверены, что это еще больше сузит диапазон вероятности для пятой силы.
Известные силы имеют субатомные частицы, которые их переносят. Сильное взаимодействие, хотя и неизмеримо более мощное, чем другие в малых масштабах, не выходит далеко за пределы ядра, потому что глюоны, которые его переносят, не могут перемещаться далеко. Расширения Стандартной модели физики элементарных частиц предполагают сверхлегкий бозон, который переносил бы пятую силу.
Чтобы ее можно было обнаружить на орбитах астероидов, эта сила должна быть дальнодействующей, как гравитация, поэтому переносчики силы не могут быть ограничены, как глюоны. Однако большая часть доказательств, заставляющих нас думать, что такая сила существует, действует в масштабах целых галактик, так что это, вероятно, не проблема.
Сверхлегкие бозоны, переносящие пятую силу, являются кандидатами на роль темной материи. Однако было предложено много других типов темной материи, и если они скрываются в Солнечной системе, они могут вызывать изменения орбит астероидов. Авторы также рассматривают возможность того, что так называемые темные фотоны или другие экзотические частицы могут оказывать свое влияние.
Исследование опубликовано в открытом доступе в журнале Communications Physics.
Читайте также: Обнаружена пятая сила природы, нарушающая законы физики
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.