«Պիոների» էֆեկտ

Պիոների անոմալիան կամ Պիոների էֆեկտը կանխատեսված արագացումներից դիտարկված շեղումն էր՝ կապված Պիոներ 10 և Պիոներ 11 տիեզերանավերի հետ, երբ դրանք անցել էին մոտավորապես 20 ԱՄ իրենց հետագծով Արեգակնային համակարգից դուրս։ Այս ակնհայտ անոմալիան երկար տարիներ մեծ հետաքրքրություն էր առաջացնում, սակայն հետագայում բացատրվեց տիեզերանավերի ջերմային կորուստի հետևանքով առաջացած անիզոտրոպիկ ճառագայթային ճնշումով։

Երկու Պիոներ տիեզերանավերը դուրս են գալիս Արեգակնային համակարգից, սակայն դանդաղում են Արեգակի գրավիտացիայի ազդեցությամբ։ Նավիգացիոն տվյալների մանրակրկիտ ուսումնասիրության արդյունքում պարզվեց, որ դրանք դանդաղում են մի փոքր ավելի, քան սպասվում էր։ Այս ազդեցությունը չափազանց փոքր արագացում է դեպի Արեգակ՝ 6990874000000000000♠(8.74±1.33)×10⁻¹⁰ մ/վ2, որը հավասար է տասը տարվա ընթացքում 7000100000000000000♠1 կմ/ժ-ով նվազող արագության։ Երկու տիեզերանավերն արձակվել են 1972 և 1973 թվականներին։ Անոմալ արագացումը առաջին անգամ նկատվել է արդեն 1980-ականներին, սակայն լուրջ ուսումնասիրության չի ենթարկվել մինչև 1994 թվականը: Վերջին կապը տիեզերանավերի հետ եղել է 2003 թվականին, սակայն գրանցված տվյալների վերլուծությունը շարունակվում է։

Տարբեր բացատրություններ առաջարկվեցին՝ ինչպես տիեզերանավերի վարքագծի, այնպես էլ գրավիտացիայի վերաբերյալ։ 1998-ից մինչև 2012 թվականներին ընդունվեց մի բացատրություն. Տիեզերանավերը, որոնք գտնվում են գեր-բարձր վակուումի պայմաններում և սնուցվում են ռադիոիզոտոպային թերմոէլեկտրական գեներատորով, ջերմությունը կարող են արտազատել միայն ջերմային ճառագայթումով։ Եթե տիեզերանավի կառուցվածքի պատճառով ավելի շատ ջերմություն արտազատվում է որոշակի ուղղությամբ՝ առաջացնելով ճառագայթային անիզոտրոպիա, ապա տիեզերանավը կստանա փոքր արագացում հակառակ ուղղությամբ՝ պայմանավորված ջերմային ֆոտոնների հետադարձ հարվածով։ Եթե ավելցուկային ճառագայթումն ուղղված է ընդհանուր առմամբ Արեգակի հակառակ ուղղությամբ, ապա տիեզերանավի հեռացումը Արեգակից կդանդաղի այնպիսի տեմպով, որը հնարավոր չէր բացատրել նախկինում ճանաչված ուժերով, ինչպիսիք են գրավիտացիան կամ միջգալակտիկ միջավայրի (ոչ իդեալական վակուում) թույլ շփումը։

2012 թվականին տիեզերանավերի ներքին ջերմային ճառագայթային ճնշման վերլուծությանը վերաբերվող տարբեր խմբերի կողմից հրապարակված մի քանի հոդվածներ ցույց տվեցին, որ դրա մանրակրկիտ հաշվարկումը բացատրում է ամբողջ անոմալիան։ Այսպիսով՝ պատճառը սովորական է և չի մատնանշում նոր ֆենոմեն կամ ֆիզիկայի օրենքների վերանայման անհրաժեշտություն: Ամենամանրամասն վերլուծությունը, որը կատարվել է մի քանի սկզբնական հետազոտողների կողմից, համեմատում է ջերմային ուժերի գնահատման երկու մեթոդ և եզրակացնում, որ «չկա վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություն երկու գնահատումների միջև, և [...] երբ ջերմային հետադարձ հարվածի ուժը պատշաճ կերպով հաշվառվում է, այլևս անոմալ արագացում չի մնում»:

Գրականություն

• Anderson, J D.; Laing, P. A.; Lau, E. L.; Liu, A. S.; Nieto, M. M.; Turyshev, S. G. (1998). «Indication, from Pioneer 10/11, Galileo, and Ulysses Data, of an Apparent Anomalous, Weak, Long-Range Acceleration». Physical Review Letters. 81 (14): 2858–2861. arXiv:gr-qc/9808081. Bibcode:1998PhRvL..81.2858A. doi:10.1103/PhysRevLett.81.2858. S2CID 119046858.

Առաջնային աշխատությունը որը նկարագրում է անոմալիան

• Anderson, J D.; Laing, P. A.; Lau, E. L.; Liu, A. S.; Nieto, M. M.; Turyshev, S. G. (2002). «Study of the anomalous acceleration of Pioneer 10 and 11». Physical Review D. 65 (8) 082004. arXiv:gr-qc/0104064. Bibcode:2002PhRvD..65h2004A. doi:10.1103/PhysRevD.65.082004. S2CID 92994412.

Անոմալիան փաստաթղթավորող 1998 թվականի բնօրինակ հոդվածի հեղինակների կողմից մի քանի տարվա բանավեճերի երկարատև ուսումնասիրություն: Հեղինակները եզրակացնում են. «Մինչև ավելին հայտնի չդառնա, մենք պետք է ընդունենք, որ այս էֆեկտի ամենահավանական պատճառը անհայտ համակարգվածություն է: (Մենք ինքներս բաժանված ենք այն հարցի շուրջ երկու խմբի, թե արդյոք «գազի արտահոսքը», թէ «ջերմությունն» է «ամենահավանական պատճառը»):

• Reardon, A. C. (2011). «Gravitational Analysis of V541 Cygni, DI Herculis, and the Pioneer anomaly». Astrophysics and Space Science. 336 (2): 369–377. Bibcode:2011Ap&SS.336..369R. doi:10.1007/s10509-011-0789-4. S2CID 120040068. Theory establishes a gravitational connection between the unexplained periastron advance observed in two binary star systems and the Pioneer anomaly.
• Anderson, J. D.; Turyshev, S. G.; Nieto, M. M. (2002). «A mission to test the Pioneer anomaly». International Journal of Modern Physics D. 11 (10): 1545. arXiv:gr-qc/0205059. Bibcode:2002IJMPD..11.1545A. CiteSeerX 10.1.1.338.6120. doi:10.1142/S0218271802002876. S2CID 15011574.
• Dittus, H.; և այլք: (Pioneer Explorer Collaboration) (2005). «A Mission to Explore the Pioneer Anomaly». ESA Special Publication. 588: 3–10. arXiv:gr-qc/0506139. Bibcode:2005gr.qc.....6139T.
• Nieto, M. M.; Turyshev, S.G. (2004). «Finding the origin of the Pioneer anomaly». Classical and Quantum Gravity. 21 (17): 4005–4024. arXiv:gr-qc/0308017. Bibcode:2004CQGra..21.4005N. CiteSeerX 10.1.1.338.6163. doi:10.1088/0264-9381/21/17/001. S2CID 250852698.

Further elaboration on a dedicated mission plan (restricted access)

• Page, J. F.; Dixon, D. S.; Wallin, J. F. (2005). «Can Minor Planets be Used to Assess Gravity in the Outer Solar System?». The Astrophysical Journal. 642 (1): 606. arXiv:astro-ph/0504367. Bibcode:2006ApJ...642..606P. doi:10.1086/500796.
• Nieto, M. M.; Anderson, J. D. (2005). «Using Early Data to Illuminate the Pioneer Anomaly». Classical and Quantum Gravity. 22 (24): 5343–5354. arXiv:gr-qc/0507052. Bibcode:2005CQGra..22.5343N. CiteSeerX 10.1.1.339.8927. doi:10.1088/0264-9381/22/24/008. S2CID 15534323.
• Brownstein, J. R.; Moffat, J. W. (2006). «Gravitational solution to the Pioneer 10/11 anomaly». Classical and Quantum Gravity. 23 (10): 3427–3436. arXiv:gr-qc/0511026. Bibcode:2006CQGra..23.3427B. doi:10.1088/0264-9381/23/10/013. S2CID 7854105.

Հանրամատչելի մամուլ

• Musser, G. (1998 թ․ դեկտեմբեր). «Pioneering Gas Leak?». Scientific American. 279 (6): 26–27. Bibcode:1998SciAm.279f..26M. doi:10.1038/scientificamerican1298-26b.
• Brit, R. R. (2004 թ․ հոկտեմբերի 18). «The Problem with Gravity: New Mission Would Probe Strange Puzzle». Space.com.
• Johnson, J. (2005 թ․ հունվարի 2). «Opening New Doors in Space». The Seattle Times. Վերցված է 2012 թ․ հունվարի 12-ին.
• Hellemans, A. (2005 թ․ հոկտեմբեր). «A Force to Reckon With». Scientific American. 293 (4): 24–25. Bibcode:2005SciAm.293d..24H. doi:10.1038/scientificamerican1005-24. PMID 16196245.
• McKee, M. (2006 թ․ հունվարի 25). «Gravity theory dispenses with dark matter». New Scientist. – STVG (Scalar-tensor-vector gravity) theory claims to predict Pioneer anomaly
• Anderson, J. (2009 թ․ հունվարի 28). «March 2009: Is there something we don't know about gravity?». Astronomy Magazine. 37 (3): 22–27.
• Wolchover, N. (2010 թ․ դեկտեմբերի 15). «The Pioneer Anomaly, a 30-Year-Old Cosmic Mystery, May Be Resolved At Last». Popular Science. Արխիվացված է օրիգինալից 2010 թ․ դեկտեմբերի 19-ին.
• Robbins, S. (2014 թ․ մայիս). «Exposing PseudoAstronomy, Episode 110: Solar System Mysteries "Solved" by PseudoScience, Part 2 – The Pioneer Anomaly». Exposing PseudoAstronomy Podcast.

Արտաքին հղումներ

• Shows number of publications about the Pioneer anomaly on arXiv.org, by year.
• «TPS Enables Study of Mysterious Pioneer Anomaly». SpaceDaily.com. 2006 թ․ հունիսի 9.
• «Wanted - Einstein Jr». the Economist. 2008 թ․ մարտ.