Jei ieškote kažko tikrai unikalaus, patikrinkite kosmines menes aux trois, kurias iškėlė tarptautinių astronomų komanda naudodamasi „Green Bank“ teleskopu (GBT). Tai pirmas kartas, kai tyrinėtojai nustatė trigubų žvaigždžių sistemą, kurioje yra pulsaras, ir komanda jau pritaikė laikrodžio tipo pulsaro tikslumą, kad stebėtų gravitacinių sąveikų poveikį.
„Tai tikrai nuostabi sistema, turinti tris išsigimusius objektus. Jis išgyveno tris masinio pernešimo ir supernovos sprogimo etapus, vis dėlto išliko dinamiškai stabilus “, - sako pirmasis šio tyrimo autorius Thomas Tauris. „Anksčiau pulsarai buvo randami su planetomis, o pastaraisiais metais buvo rasta daugybė savitų dvejetainių pulsų, kuriems, atrodo, reikalinga triguba sistemos kilmė. Bet šis naujasis milisekundžių pulsaras yra pirmasis aptiktas su dviem baltaisiais nykštukais “.
Tai nebuvo tik atsitiktinis atradimas. 4200 šviesmečių atstumu esančio J0337 + 1715 stebėjimai buvo atlikti vykdant intensyvią studijų programą, apimančią keletą didžiausių pasaulyje radijo teleskopų, įskaitant GBT, radijo teleskopą Arecibo Puerto Rike ir ASTRON Westerbork Synthesis radijo teleskopą Nyderlanduose. Vakarų Virdžinijos universiteto magistrantas Jasonas Boylesas pirmasis aptiko milisekundinį pulsorių, besisukantį beveik 366 kartus per sekundę, ir buvo užfiksuotas sistemoje, kuri nėra didesnė nei Žemės orbita aplink Saulę. Ši glaudi asociacija, kartu su tuo, kad žvaigždžių trijulė yra kur kas tankesnė už Saulę, sukuria puikias sąlygas ištirti tikrąją gravitacijos prigimtį. Mokslininkų kartos laukė tokios galimybės ištirti „stiprios lygiavertiškumo principą“, skelbiamą Einšteino bendrojo reliatyvumo teorijoje. „Ši trijų žvaigždžių sistema suteikia mums visų laikų geriausią kosminę laboratoriją, leidžiančią sužinoti, kaip veikia šių trijų kūnų sistemos, ir potencialiai aptikti bendrojo reliatyvumo problemas, kurias kai kurie fizikai tikisi išvysti tokiomis ekstremaliomis sąlygomis“, - sako pirmasis autorius Scottas Ransomas iš Nacionalinė radijo astronomijos observatorija (NRAO).
„Tai buvo monumentali stebėjimo kampanija“, - komentuoja Jasonas Hesselsas iš ASTRON (Nyderlandų radijo astronomijos institutas) ir Amsterdamo universiteto. „Kurį laiką mes stebėdavome šį pulsarą kiekvieną dieną, tik kad galėtume įprasminti, koks sudėtingas jo judėjimo būdas aplink dvi jo žvaigždes.“ Hesselsas dažnai stebėjo sistemą Westerborko sintezės radijo teleskopu.
Tyrėjų komanda ne tik sutelkė didžiulį duomenų kiekį, bet ir priėmė iššūkį modeliuoti sistemą. „Mūsų stebėjimai apie šią sistemą leido atlikti tiksliausius astrofizikos masių matavimus“, - sako Anne Archibald, taip pat iš ASTRON. „Kai kurie mūsų matavimai apie žvaigždžių santykinę padėtį sistemoje yra tikslūs šimtams metrų, net jei šios žvaigždės yra maždaug 10 000 trilijonų kilometrų atstumu nuo Žemės“, - priduria ji.
Vadovaudamas tyrimui, Archibaldas sukūrė sistemos modeliavimą, kuris numato jo judesius. Pasitelkdama tvirtus mokslo metodus, kuriuos kadaise panaudojo Izaokas Niutonas, siekdama ištirti Žemės, Mėnulio ir Saulės sistemą, ji sujungė duomenis su „naujuoju“ Alberto Einšteino sunkumu, kuris buvo būtinas norint suprasti šią informaciją. „Einant į priekį, sistema suteikia mokslininkams geriausią galimybę dar atrasti sąvokos, vadinamos stiprios lygiavertiškumo principu, pažeidimą. Šis principas yra svarbus bendrojo reliatyvumo teorijos aspektas ir teigia, kad gravitacijos poveikis kūnui nepriklauso nuo to kūno prigimties ar vidinės struktūros. “
Reikia atsinaujinimo pagal lygiavertiškumo principą? Tada, jei neprisimenate, kad „Galileo“ numetė du skirtingo svorio rutulius iš Pizos pasvirusio bokšto, galbūt prisiminsite „Apollo 15“ vado Dave'o Scotto mėtytą plaktuką ir falšo plunksną stovint ant beorio Mėnulio paviršiaus 1971 m. Dėl veidrodžio, palikto ant mėnulio paviršiaus, ilgus metus buvo tiriami matavimai lazeriu, ir jie sukelia griežčiausius ekvivalentiškumo principo galiojimo apribojimus. Čia eksperimentinės masės yra pačios žvaigždės, o skirtingos jų masės ir gravitacinė rišamoji energija pasitarnaus norint patikrinti, ar visos jos patenka viena kitos atžvilgiu pagal stiprios ekvivalentiškumo principą, ar ne. „Naudodamiesi pulsaro laikrodžio signalu, mes pradėjome tai tikrinti“, - aiškina Archibaldas. „Mes tikime, kad mūsų testai bus daug jautresni nei bet kokie ankstesni bandymai nustatyti nukrypimą nuo stiprios lygiavertiškumo principo“. „Mes be galo džiaugiamės, kad turime tokią galingą laboratoriją gravitacijai tirti“, - priduria Hesselsas. „Panašios žvaigždžių sistemos mūsų galaktikoje turi būti labai reti ir mes, laimei, radome vieną iš nedaugelio!“
Originalus istorijos šaltinis: „Astronomie Netherlands“ naujienų leidinys. Tolesni skaitymai: „Max-Planck-Institut für Radioastronomie“ (MPIfR) ir NRAO pranešimas spaudai.
