Unikátne a exotické laboratórium vzdialené asi 6 800 svetelných rokov od Zeme pomáha astronómom na Zemi testovať teóriu všeobecnej relativity Alberta Einsteina spôsobmi, ktoré zatiaľ nie sú možné. A pozorovania sa presne zhodujú s predpoveďami všeobecnej relativity, hovoria vedci v novinách, ktoré majú byť uverejnené v časopise 26. apríla. veda.
John Antoniadis, študent doktorandského štúdia na Inštitúte Maxa Plancka pre rozhlasovú astronómiu (MPIfR) v Bonne a hlavný autor príspevku, hovorí s použitím veľmi veľkého ďalekohľadu spoločnosti ESO, ktorý hovorí, že bizarná dvojica hviezd je vynikajúcim príkladom pre fyzika.
„Sledoval som systém pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu ESO a hľadal som zmeny v svetle vyžarovanom z bieleho trpaslíka spôsobené jeho pohybom okolo pulzaru,“ hovorí Antoniadis. „Rýchla analýza na mieste ma prinútila uvedomiť si, že pulzar bol dosť ťažký. Je to dvojnásobok hmotnosti Slnka, vďaka čomu je najmasívnejšou neutrónovou hviezdou, ktorú poznáme, a tiež vynikajúcim laboratóriom pre základnú fyziku. “
Podivný pár sa skladá z malej a nezvyčajne ťažkej neutrónovej hviezdy, ktorá sa točí 25 krát za sekundu. Pulzár s názvom PSR J0348 + 0432 je zvyškom výbuchu supernovy. Dvakrát taký ťažký ako naše Slnko, pulzár by sa zmestil do hraníc metropolitnej oblasti Denver; je to len 20 kilometrov alebo asi 12 míľ. Gravitácia tejto podivnej hviezdy je viac ako 300 miliárd krát silnejšia ako na Zemi. V jej strede, kde by intenzívne gravitácie stláčali ešte pevnejšie dokopy, by blok hviezdicovej hmoty veľkosti cukru mal hmotnosť viac ako jedna miliarda ton. Iba tri ďalšie pulzary mimo guľových zhlukov sa točia rýchlejšie a majú kratšie obdobia.
Navyše oveľa väčší biely trpaslík, mimoriadne horúce vyhorené jadro hviezdy podobnej Slnku, bičuje okolo J0348 + 0432 každých 2,5 hodiny.
V dôsledku toho si astronómovia Ryan Lynch a jeho kolegovia, ktorí objavili pulzár v roku 2011, uvedomili, že dvojica umožní vedcom testovať teórie gravitácie, ktoré predtým neboli možné. Einsteinova všeobecná teória relativity popisuje gravitáciu ako zakrivenie v časopriestore. Rovnako ako bowlingová loptička zasunutá do natiahnutej posteľnej bielizne, priestorové ohyby a osnovy v prítomnosti hmoty a energie. Teória, publikovaná v roku 1916, vydržala všetky testy, pokiaľ ide o najjednoduchšie vysvetlenie pozorovaných astronomických javov. Iné teórie gravitácie vytvárajú rôzne predpovede, ale tieto rozdiely by sa odhalili iba v extrémne silných gravitačných poliach, ktoré sa nenachádzajú v našej slnečnej sústave. J0348 + 0432 ponúkol príležitosť podrobne študovať Einsteinovu teóriu.
Načítava sa hráč…
Toto video ukazuje umelecký dojem na exotický dvojitý objekt známy ako PSR J0348 + 0432. Tento systém vyžaruje gravitačné žiarenie alebo vlnky v časopriestore. Aj keď tieto vlny ešte nemôžu astronómovia na Zemi priamo zistiť, dajú sa zistiť nepriamo meraním zmeny na obežnej dráhe systému, keď stráca energiu. Kredit: ESO / L.Calçada
Tím Antoniadisa kombinoval pozorovania bieleho trpaslíka z veľmi veľkého ďalekohľadu Európskej južnej observatória s presným načasovaním pulzaru z iných rádiologických ďalekohľadov, vrátane Teleskopu Green Bank v Západnej Virgínii, 100 metrového rádioteleskopu Effelsberg v Nemecku a Obscibo Observatória v Portoriku. Astronómovia predpovedajú, že takéto blízke pulzárne binárne súbory vyžarujú gravitačné vlny a strácajú nepatrné množstvo energie v priebehu času, čo spôsobuje mierne zmeny obežného obdobia bieleho trpaslíka. Astronómovia zistili, že predpovede pre túto zmenu úzko zodpovedajú predpokladom všeobecnej relativity, zatiaľ čo konkurenčné teórie boli odlišné.
„Naše rádiové pozorovania boli také presné, že sme už dokázali zmerať zmenu v orbitálnom období 8 miliónovtin sekundy za rok, presne to, čo predpovedá Einsteinova teória,“ uvádza v tlačovej správe Paulo Freire, ďalší člen tímu.
zdroj:
ESO: Einstein mal pravdu - doteraz
Astrofyzical Journal: Prieskum Drámového skenovania Zelenej banky 350 MHz II: Analýza údajov a načasovanie 10 nových pulzarov, vrátane relativistického binárneho kódu
Aspen Centrum fyziky fyzickej aplikácie milisekundových pulzov stretnutie január 2013: Kompaktné relativistické binárne PSR J0348 + 0432
