Un laborator unic și exotic, situat la aproximativ 6.800 de ani-lumină de pe Pământ, îi ajută pe astronomii de pe Terra să testeze teoria relativității generale a lui Albert Einstein, în moduri care nu sunt posibile până acum. Și observațiile se potrivesc exact cu predicțiile din relativitatea generală, spun oamenii de știință într-o lucrare care va fi publicată în numărul din 26 aprilie al jurnalului Ştiinţă.
Folosind telescopul foarte mare al ESO, împreună cu alte radiotelescoape, John Antoniadis, doctorand la Institutul Max Planck pentru radio-astronomie (MPIfR) din Bonn și autorul principal al lucrării, spune că perechea bizară de stele face un caz excelent de testare pentru fizică.
„Observam sistemul cu telescopul foarte mare al ESO, căutând schimbări în lumina emisă din pitica albă cauzată de mișcarea sa în jurul pulsarului”, spune Antoniadis. „O analiză rapidă la fața locului m-a făcut să-mi dau seama că pulsarul era destul de greu. Este de două ori mai mare decât Soarele, ceea ce o face cea mai masivă stea de neutroni pe care o cunoaștem și, de asemenea, un laborator excelent pentru fizica fundamentală.
Ciudata pereche este formată dintr-o stea de neutron minusculă și neobișnuit de grea care se învârte de 25 de ori pe secundă. Pulsarul, numit PSR J0348 + 0432 este resturile unei explozii de supernova. De două ori la fel de greu ca Soarele nostru, pulsarul s-ar încadra în limitele zonei metropolitane din Denver; are doar 20 de kilometri sau aproximativ 12 km Gravitatea pe această stea ciudată este de peste 300 de miliarde de ori mai puternică decât pe Pământ. În centrul său, unde stoarcerea gravitațională intensă a materiei este și mai strânsă, un bloc de stele de mărimea cubului de zahăr ar cântări mai mult de un miliard de tone. Doar alte trei pulsars din afara grupurilor globulare se învârt mai repede și au perioade mai scurte.
În plus, o pitică albă mult mai mare, miezul extrem de fierbinte, ars al unei stele asemănătoare Soarelui, bici în jurul J0348 + 0432 la fiecare 2,5 ore.
În consecință, astronomii radio Ryan Lynch și colegii care au descoperit pulsarul în 2011, au realizat că acea pereche le va permite oamenilor de știință să testeze teoriile gravitației care nu erau posibile până acum. Teoria generală a relativității a lui Einstein descrie gravitația ca o curbură în spațiu. Ca o minge de bowling amplasată într-o foaie de pat întinsă, spațiul timpului se îndoaie și se deformează în prezența masei și energiei. Teoria, publicată în 1916, a împiedicat toate testele până la cea mai simplă explicație pentru fenomenele astronomice observate. Alte teorii ale gravitației fac predicții diferite, dar aceste diferențe s-ar dezvălui doar în câmpuri gravitaționale extrem de puternice care nu se găsesc în sistemul nostru solar. J0348 + 0432 a oferit oportunitatea de a studia în detaliu teoria lui Einstein.
Se încarcă jucătorul ...
Acest videoclip arată impresia unui artist asupra obiectului dublu exotic cunoscut sub numele de PSR J0348 + 0432. Acest sistem radiază radiații gravitaționale, sau ondulări, în spațiu. Deși aceste valuri nu pot fi încă detectate direct de către astronomii de pe Pământ, ele pot fi detectate indirect prin măsurarea schimbării pe orbita sistemului, deoarece pierde energie. Credit: ESO / L.Calçada
Echipa lui Antoniadis a combinat observațiile piticii albe de la Observatorul European de la Târgul Foarte Mare al Observatorului European cu calendarul precis al pulsarului de la alte radiotelescoape, inclusiv Telescopul Băncii Verzi din Virginia de Vest, radiotelescopul Effelsberg de 100 de metri în Germania și Observatorul Arecibo în Puerto Rico. Astronomii prezic că astfel de binare pulsare apropiate radiază valuri de gravitație și pierd cantități minime de energie în timp, determinând schimbarea ușoară a perioadei orbitale a însoțitorului pitic alb. Astronomii au descoperit că predicțiile pentru această schimbare se potriveau îndeaproape cu cele ale relativității generale, în timp ce teoriile concurente erau diferite.
„Observațiile noastre radio au fost atât de precise încât am reușit deja să măsurăm o schimbare în perioada orbitală de 8 milioane de secunde pe an, exact ceea ce prevede teoria lui Einstein”, afirmă Paulo Freire, un alt membru al echipei, în comunicatul de presă.
surse:
ESO: Einstein avea dreptate - Până acum
Jurnalul astrofizic: Green Bank Telescope 350 MHz Drift-scan Sondage II: Analiza datelor și calendarul a 10 noi pulsars, inclusiv un binar relativist
Aspen Center for Physics Application Physical of Millisecond Pulsars întâlnire ianuarie 2013: Compact Relativistic Binary PSR J0348 + 0432
