Unikali ir egzotiška laboratorija, esanti maždaug 6800 šviesos metų nuo Žemės, padeda Žemės astronomams išbandyti Alberto Einšteino bendrojo reliatyvumo teoriją iki šiol neįmanomais būdais. „Mokslininkai teigia, kad stebėjimai tiksliai atitinka bendrosios reliatyvumo prognozės prognozę, kuris bus paskelbtas balandžio 26 d. Žurnalo numeryje Mokslas.
Panaudodamas ESO labai didelį teleskopą kartu su kitais radijo teleskopais, Jonas Antoniadis, Bonos radijo astronomijos instituto (MPIfR) doktorantas ir pagrindinis šio straipsnio autorius, sako, kad keista žvaigždžių pora yra puikus bandymo pavyzdys fizika.
„Stebėjau sistemą naudojant ESO labai didelį teleskopą, ieškodamas baltojo nykštuko skleidžiamos šviesos pokyčių, atsirandančių dėl jo judesio aplink pulsorių“, - sako Antoniadis. „Greita analizė vietoje leido man suprasti, kad„ pulsar “yra gana sunkus. Tai yra dvigubai didesnė nei Saulės masė, todėl ji yra pati masyviausia neutronų žvaigždė, kurią mes žinome, ir taip pat puiki pagrindinės fizikos laboratorija. “
Keistą porą sudaro maža ir neįprastai sunki neutronų žvaigždė, kuri sukasi 25 kartus per sekundę. „Pulsar“, pavadintas PSR J0348 + 0432, yra supernovos sprogimo liekanos. Du kartus sunkesnis nei mūsų Saulė, pulsaras tilptų į Denverio didmiesčio ribas; tai yra tik 20 kilometrų arba maždaug 12 mylių. Šios keistos žvaigždės sunkis yra daugiau nei 300 milijardų kartų stipresnis nei Žemėje. Jos centre, kur intensyvus sunkio jėgos dar labiau suspaudžia medžiagą, cukraus gabaliukais supjaustytas žvaigždžių blokas svertų daugiau nei vieną milijardą tonų. Tik trys kiti pulsoriai, esantys už rutulinių sankaupų, sukasi greičiau ir yra trumpesni.
Be to, žymiai didesnis baltasis nykštukas, ypač karšta, perdegusi į saulę panašios žvaigždės šerdis, kas 2,5 valandos vingiuoja aplink J0348 + 0432.
Todėl radijo astronomai Ryanas Lynchas ir kolegos, kurie 2011 m. Atrado pulsą, suprato, kad pora leis mokslininkams išbandyti sunkio teorijas, kurių anksčiau nebuvo įmanoma atlikti. Einšteino bendrojoje reliatyvumo teorijoje gravitacija apibūdinama kaip kreivė erdvės metu. Kaip boulingo rutulys, įdėtas į ištemptą paklodę, erdvės laikas lenkiasi ir deformuojasi esant masės ir energijos kiekiui. Teorija, paskelbta 1916 m., Atlaikė visus bandymus, nes tai paprasčiausias paaiškintų astronominių reiškinių paaiškinimas. Kitos gravitacijos teorijos pateikia skirtingas prognozes, tačiau šie skirtumai atsiskleis tik ypač stipriuose gravitaciniuose laukuose, kurių nėra mūsų saulės sistemoje. J0348 + 0432 suteikė galimybę išsamiai išstudijuoti Einšteino teoriją.
Įkeliamas grotuvas ...
Šis vaizdo įrašas rodo menininko įspūdį apie egzotišką dvigubą objektą, žinomą kaip PSR J0348 + 0432. Ši sistema erdvės metu skleidžia gravitacinę radiaciją arba bangas. Nors šios bangos dar negali tiesiogiai aptikti Žemės astronomai, jas galima aptikti netiesiogiai, matuojant sistemos orbitos pokyčius, nes ji praranda energiją. Kreditas: ESO / L.Calçada
Antoniadžio komanda sujungė baltojo nykštuko stebėjimus iš Europos pietų observatorijos labai didelio teleskopo su tiksliu pulso laiko nustatymu iš kitų radijo teleskopų, įskaitant Žaliojo banko teleskopą Vakarų Virdžinijoje, Effelsbergo 100 metrų radijo teleskopą Vokietijoje ir Arecibo observatoriją. Puerto Rike. Astronomai prognozuoja, kad tokie artimi pulsariniai dvejetainiai spinduliuoja gravitacijos bangas ir praranda minimalų energijos kiekį per tam tikrą laiką, sukeldami baltosios nykštukės kompaniono orbitos periodą. Astronomai nustatė, kad šio pokyčio prognozės artimai atitiko bendrojo reliatyvumo prognozes, o konkuruojančios teorijos buvo skirtingos.
„Mūsų radijo stebėjimai buvo tokie tikslūs, kad mes jau spėjome išmatuoti 8 milijonų sekundės per metus orbitos periodo pokytį, tiksliai tai, ką prognozuoja Einšteino teorija“, - pranešime spaudai teigia kitas komandos narys Paulo Freire'as.
Šaltiniai:
ESO: Einšteinas buvo teisus - iki šiol
Astrofizinis žurnalas: „Žaliojo banko“ teleskopo 350 MHz dreifo-nuskaitymo tyrimas II: duomenų analizė ir 10 naujų impulsų, įskaitant relatyvistinius dvejetainius duomenis, laikas
Aspeno fizinio pritaikymo milisekundžių pulsatorių centre 2013 m. Sausio mėn. Susitikimas: kompaktiškas reliatyvistinis dvejetainis PSR J0348 + 0432
