16 gadu pētījums par ekstrēmo zvaigznēm atkal ir pierādījis, ka Einšteinam joprojām ir taisnība

Divkāršā pulsāra PSR J0737−3039A/B ilustrācija. (Maikls Krāmers/MPIfRA)

Divas pulsāri bloķētas ciešā binārajā orbītā, ir vēlreiz apstiprinājušas Einšteina teorijas prognozes vispārējā relativitāte .

Vairāk nekā 16 gadus starptautiska astronomu komanda ir novērojusi nospiediet pāris ar nosaukumu PSR J0737-3039A/B, atklājot, ka relativistiskās sekas var izmērīt to impulsu laikā – tieši tā, kā tika prognozēts un paredzēts. Šī ir pirmā reize, kad tiek novērota šāda ietekme.

'Mēs pētījām kompaktu zvaigžņu sistēmu, kas ir nepārspējama laboratorija, lai pārbaudītu gravitācijas teorijas ļoti spēcīgu gravitācijas lauku klātbūtnē,' saka astronoms un astrofiziķis Maikls Krāmers no Maksa Planka Radioastronomijas institūta Vācijā, kurš vadīja pētījumu.



'Par mūsu prieku mēs varējām pārbaudīt Einšteina teorijas stūrakmeni, enerģiju, ko nes gravitācijas viļņi , ar precizitāti, kas ir 25 reizes labāka nekā ar Nobela prēmijas laureātu Hulse-Taylor pulsāru un 1000 reižu labāku nekā pašlaik gravitācijas vilnis detektori.'

Pulsāri neapšaubāmi ir visnoderīgākās zvaigznes debesīs. Tie ir sava veida neitronu zvaigzne , kas nozīmē, ka tie ir ļoti mazi un blīvi; līdz 20 kilometriem (12 jūdzēm) un līdz aptuveni 2,4 reizēm lielāka par Saules masu.

Par pulsāriem viņus padara fakts, ka viņi pulsē. Viņiem ir starojuma stari radioviļņu garumā, kas šauj no to poliem, un tie ir orientēti tā, ka šie stari mirgo kā bākas stari, zvaigznei griežoties ar ātrumu līdz milisekundēm.

Šie uzplaiksnījumi ir neticami precīzi laika ziņā, kas nozīmē, ka mums pulsāri ir iespējams, visnoderīgākās zvaigznes Visumā . To laika variācijas var izmantot navigācijai, starpzvaigžņu vides zondēšanai un gravitācijas izpētei.

PSR J0737−3039A/B, kas tika atklāts 2003. gadā un atrodas aptuveni 2400 gaismas gadu attālumā, un vienīgais līdz šim identificētais dubultpulsārs sniedza jaunu iespēju pētīt: vēl vienu relativitātes testu, ko pētnieki nosauca par “nepārspējamu laboratoriju”. gravitācijas teoriju pārbaudei.

Abi pulsāri atrodas ļoti tuvu viens otram, veicot orbītu ik pēc 147 minūtēm. Viens griežas diezgan ātri ar ātrumu 44 reizes sekundē. Otrs ir jaunāks un lēnāks, griežas reizi 2,8 sekundēs. Bet, tā kā šie objekti ir tik blīvi, to gravitācijas lauki ir ļoti spēcīgi, kas nozīmē, ka tie var ietekmēt viens otra impulsu laiku un leņķi.

Izmantojot septiņus jaudīgus teleskopus visā pasaulē, 16 gadu laikā, tas ir tas, ko pētnieki meklēja.

'Mēs sekojam radiofotonu izplatībai no kosmiskās bākas, pulsāra, un sekojam to kustībai kompanjona pulsāra spēcīgajā gravitācijas laukā,' saka astrofiziķe Ingrīda Stairsa no Britu Kolumbijas universitātes Kanādā.

'Mēs pirmo reizi redzam, kā gaisma tiek aizkavēta ne tikai spēcīga telpas laika izliekuma dēļ ap kompanjonu, bet arī to, ka gaisma tiek novirzīta ar nelielu 0,04 grādu leņķi, ko mēs varam noteikt. Nekad agrāk šāds eksperiments nav veikts ar tik augstu telpas un laika izliekumu.

Kopumā pētnieki veica septiņus vispārējās relativitātes testus, tostarp to, kā mainās binārā orbītas orientācija, kas pazīstama kā apsidāla precesija , un veids, kā pulsāri griežas sev līdzi velk telpas laiku, sauc rāmja vilkšana vai Lense-Thirring efekts. Tas ļāva precīzi izsekot pulsāra laikam.

'Papildus gravitācijas viļņiem un gaismas izplatībai mūsu precizitāte ļauj mums izmērīt arī 'laika dilatācijas' efektu, kas liek pulksteņiem darboties lēnāk gravitācijas laukos,' skaidro astrofiziķis Diks Mančesters no CSIRO Austrālijā.

'Mums pat jāņem Einšteina slavenais vienādojums E = mcdivijāņem vērā, apsverot ātri rotējošā pulsāra izstarotā elektromagnētiskā starojuma ietekmi uz orbītas kustību. Šis starojums atbilst masas zudumam 8 miljonu tonnu sekundē! Lai gan tas šķiet daudz, tā ir tikai niecīga daļa — trīs daļas no tūkstoš miljardu miljardu — no pulsāra masas sekundē.

Rezultāti pievienojas pieaugošajam augstas precizitātes relatīvistisko efektu mērījumu skaitam, kas līdz šim atbilst Einšteina prognozēm. Telpa-laiksap supermasīvo melno caurumu M87*, kā zvaigznes riņķo ap Piena ceļusavs centrālais supermasīvais melnais caurums,atompulksteņu laiks, atrīszvaigžņu sistēmaun 14 gadu vērti novērojumi aļodzīgs pulsārs– tas viss atbilst vispārējai relativitātei.

Dažu nākamo gadu laikā, parādoties jaudīgākiem teleskopiem, mēs, visticamāk, redzēsim vēl precīzākus gravitācijas testus vispārējā relativitātes teorijā, jo zinātnieki turpina meklēt caurumus.

'Vispārējā relativitāte nav savienojama ar citiem fundamentālajiem spēkiem, ko apraksta kvantu mehānika. Tāpēc ir svarīgi turpināt pēc iespējas stingrākos vispārējās relativitātes testus, lai atklātu, kā un kad teorija sabojājas,” skaidro astrofiziķis Roberts Ferdmans no Austrumanglijas universitātes Apvienotajā Karalistē.

'Jebkuras novirzes no vispārējās relativitātes atrašana būtu nozīmīgs atklājums, kas pavērtu logu uz jaunu fiziku ārpus mūsu pašreizējās teorētiskās izpratnes par Visumu. Un tas var palīdzēt mums beidzot atklāt vienotu fundamentālo teoriju dabas spēki .'

Pētījums ir publicēts Fiziskā apskate X .

Populārākas Kategorijas: Tech , Skaidrotājs , Daba , Dabu , Veselība , Vidi , Fizika , Cilvēkiem , Telpa , Viedoklis ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.