Edinstven in eksotičen laboratorij, ki je od Zemlje oddaljen približno 6.800 svetlobnih let, pomaga zemeljskim astronomom preizkusiti teorijo splošne relativnosti Alberta Einsteina na načine, ki doslej niso bili mogoči. In opažanja se natančno ujemajo s napovedmi splošne relativnosti, pravijo znanstveniki v članku, ki bo objavljen v številki 26. aprila Znanost.
John Antoniadis, doktorski študent na Inštitutu Max Planck za radio astronomijo (MPIfR) v Bonnu in glavni avtor prispevka, pravi, da ESO-jev zelo velik teleskop ponuja odličen testni primer za fizika.
"Opazoval sem sistem z zelo velikim teleskopom ESO in iskal spremembe svetlobe, ki jo oddaja beli škrat, ki ga povzroča gibanje okoli pulsarja," pravi Antoniadis. »S hitro analizo na kraju samem sem ugotovil, da je pulsar zelo težak. Je dvakrat večja od Sončeve mase, zaradi česar je najmočnejša nevtronska zvezda, ki jo poznamo, in odličen laboratorij za temeljno fiziko. "
Nenavaden par je sestavljen iz drobne in nenavadno težke nevtronske zvezde, ki se vrti 25-krat na sekundo. Pulsar, poimenovan PSR J0348 + 0432, je ostanek eksplozije supernove. Dvakrat težji kot naše Sonce, bi pulsar ustrezal meji metropolitanskega območja Denverja; samo 20 kilometrov ali približno 12 milj. Gravitacija te čudne zvezde je več kot 300 milijard krat močnejša kot na Zemlji. V njenem središču, kjer intenzivna gravitacija še bolj tesno stiska materijo skupaj, bi škatlasti zvezdni material, velik v velikosti kube, tehtal več kot milijardo ton. Samo trije drugi pulzi izven krogličnih grozdov se vrtijo hitreje in imajo krajše obdobje.
Poleg tega se veliko večje belo pritlikavko, izredno vroče, zgorelo jedro zvezde, ki je podobna soncu, biva okoli J0348 + 0432 vsakih 2,5 ure.
Posledično so radioastronomi Ryan Lynch in sodelavci, ki so leta 2011 odkrili pulsar, spoznali, da bo par omogočil znanstvenikom preizkusiti teorije gravitacije, ki prej niso bile možne. Einsteinova splošna teorija relativnosti opisuje gravitacijo kot ukrivljenost v vesolju in času. Kot žogica za balinanje, nameščena v raztegnjenem pregrinjalu, se vesoljni čas upogne in upogne ob prisotnosti mase in energije. Teorija, objavljena leta 1916, je zdržala vse teste do zdaj kot najpreprostejša razlaga za opažene astronomske pojave. Druge teorije gravitacije predvidevajo različne napovedi, vendar bi se te razlike pokazale le v izjemno močnih gravitacijskih poljih, ki jih znotraj našega sončnega sistema ne najdemo. J0348 + 0432 je ponudil priložnost, da podrobno preuči Einsteinovo teorijo.
Nalaganje igralca ...
Ta video prikazuje umetnikov vtis na eksotični dvojni predmet, znan kot PSR J0348 + 0432. Ta sistem v vesolju izžareva gravitacijsko sevanje oz. Čeprav teh valov astronomi na Zemlji še ne morejo zaznati neposredno, jih je mogoče zaznati posredno z merjenjem spremembe v orbiti sistema, saj izgublja energijo. Zasluge: ESO / L.Calçada
Antoniadisova ekipa je združila opazovanja belega škrata z zelo velikega teleskopa evropskega južnega observatorija z natančnim merjenjem pulza iz drugih radijskih teleskopov, vključno s teleskopom Green Bank v Zahodni Virginiji, 100-metrskim radijskim teleskopom Effelsberg v Nemčiji in opazovalnico Arecibo v Portoriku. Astronomi napovedujejo, da tako bližnji pulsarni binarni žarki sevajo gravitacijske valove in sčasoma izgubljajo malo energije, zaradi česar se bo orbitalno obdobje spremljevalca belega škrata rahlo spremenilo. Astronomi so ugotovili, da se napovedi za to spremembo zelo ujemajo s tistimi iz splošne relativnosti, medtem ko so bile konkurenčne teorije drugačne.
"Naša radijska opazovanja so bila tako natančna, da smo že lahko izmerili spremembo orbitalnega obdobja v višini 8 milijonov sekund na leto, točno tisto, kar Einsteinova teorija napoveduje," v sporočilu za javnost navaja Paulo Freire, drug član ekipe.
Viri:
ESO: Einstein je imel prav - do zdaj
Astrofizični vestnik: Raziskava Drift-Scan II: Green Bank Telescope 350 MHz: Analiza podatkov in čas 10 novih pulzov, vključno z relativističnim binarnim sistemom
Sestanek Aspenovega centra za fizikalno uporabo milosekundnih puls januar 2013: Kompaktni relativistični binarni PSR J0348 + 0432
