Dacă sunteți în căutarea a ceva cu adevărat unic, consultați menajul cosmic aux trois ferit de o echipă de astronomi internaționali care utilizează Telescopul Băncii Verzi (GBT). Este pentru prima dată când cercetătorii au identificat un sistem cu trei stele care conține un pulsar și echipa a utilizat deja precizia de ceas a ritmului pulsar pentru a observa efectele interacțiunilor gravitaționale.
„Acesta este un sistem cu adevărat remarcabil, cu trei obiecte degenerate. Acesta a supraviețuit la trei faze de transfer de masă și o explozie de supernova și totuși a rămas dinamic stabil ”, spune Thomas Tauris, primul autor al prezentului studiu. „Pulsars au fost găsite anterior cu planete, iar în ultimii ani, au fost descoperite o serie de pulsars binari care au nevoie de o triplă origine a sistemului. Dar acest nou pulsar milisecund este primul detectat cu două pitici albe. "
Aceasta nu a fost doar o descoperire întâmplătoare. Observațiile despre J0337 + 1715 de la 4.200 de ani lumină provin dintr-un program intens de studiu care a implicat mai multe dintre cele mai mari telescoape radio ale lumii, inclusiv GBT, radiotelescopul Arecibo din Puerto Rico și radioul telescopului Westerbork de sinteză al ASTRON din Olanda. Studentul absolvent al Universității din Virginia de Vest Jason Boyles a fost primul care a detectat pulsarul milisecundelor, învârtindu-se de aproape 366 de ori pe secundă și capturat într-un sistem care nu este mai mare decât orbita Pământului în jurul Soarelui. Această asociere strânsă, împreună cu faptul că trio-ul de stele este mult mai dens decât Soarele creează condițiile perfecte pentru a examina adevărata natură a gravitației. Generații de oameni de știință au așteptat o astfel de ocazie de a studia „Principiul echivalenței puternice”, postulat în teoria relativității generale a lui Einstein. „Acest sistem cu trei stele ne oferă cel mai bun laborator cosmic pentru a învăța cum funcționează astfel de sisteme cu trei corpuri și pentru detectarea problemelor cu Relativitatea generală, pe care unii fizicieni se așteaptă să le vadă în condiții atât de extreme”, spune primul autor Scott Ransom de Observatorul Național de Radio Astronomie (NRAO).
„A fost o campanie de observare monumentală”, comentează Jason Hessels, de la ASTRON (Institutul olandez de radio-astronomie) și Universitatea din Amsterdam. „O vreme observam acest pulsar în fiecare zi, doar pentru a putea înțelege modul complicat în care se mișca în jurul celor două stele ale sale.” Hessels a condus monitorizarea frecventă a sistemului cu ajutorul telescopului de sinteză Westerbork.
Nu numai că echipa de cercetare a abordat o cantitate formidabilă de date, dar a luat și provocarea modelării sistemului. „Observațiile noastre despre acest sistem au făcut unele dintre cele mai precise măsurători ale maselor în astrofizică”, spune Anne Archibald, tot de la ASTRON. „Unele dintre măsurătorile noastre despre pozițiile relative ale stelelor din sistem sunt exacte până la sute de metri, chiar dacă aceste stele sunt la aproximativ 10.000 de miliarde de kilometri de Pământ”, adaugă ea.
Conducând studiul, Archibald a creat simularea sistemului care prezice mișcările sale. Folosind metodele științifice solide folosite odată de Isaac Newton pentru a studia sistemul Pământ-Lună-Soare, apoi a combinat datele cu „noua” gravitație a lui Albert Einstein, care era necesară pentru a înțelege informația. „Continuând, sistemul oferă oamenilor de știință cea mai bună oportunitate de a descoperi o încălcare a unui concept numit Principiul echivalenței puternice. Acest principiu este un aspect important al teoriei relativității generale și afirmă că efectul gravitației asupra unui corp nu depinde de natura sau structura internă a acestui corp. ”
Aveți nevoie de o actualizare pe principiul echivalenței? Atunci, dacă nu vă amintiți că Galileo a aruncat două bile în greutate diferite de la Turnul aplecat din Pisa, atunci vă veți aminti că arăta un ciocan și o pene de șoim, comandantul lui Apollo 15, în timp ce stătea pe suprafața fără aer a Lunii, în 1971 Mulțumită oglinzilor lăsate pe suprafața lunară, măsurările cu laser au fost studiate de ani de zile și oferă cele mai puternice constrângeri privind validitatea principiului echivalenței. Aici masele experimentale sunt stelele în sine, iar diferitele lor mase și energiile lor de legătură gravitațională vor servi pentru a verifica dacă toate se încadrează unele față de altele conform principiului Strong Equivalence, sau nu. „Folosind semnalul de tip pulsar, am început să testăm acest lucru”, explică Archibald. „Credem că testele noastre vor fi mult mai sensibile decât încercările anterioare de a găsi o abatere de la principiul echivalenței puternice.” „Suntem extrem de fericiți că avem un laborator atât de puternic pentru studierea gravitației”, adaugă Hessels. "Sisteme similare de stele trebuie să fie extrem de rare în galaxia noastră și, din fericire, am găsit unul dintre puținele!"
Sursa de poveste originală: Comunicat de presă Astronomie Olanda. Citire ulterioară: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) și Comunicat de presă NRAO.
