Ja jūs meklējat kaut ko patiesi unikālu, apskatiet kosmiskās menage aux trois, ko uzmundrina starptautisku astronomu komanda, izmantojot Zaļās bankas teleskopu (GBT). Tā ir pirmā reize, kad pētnieki ir identificējuši trīskāršu zvaigžņu sistēmu, kas satur pulsaru, un komanda jau ir izmantojusi pulksteņrādītāja veida precizitāti, kas nosaka pulsara sitienu, lai novērotu gravitācijas mijiedarbības sekas.
“Šī ir patiešām ievērojama sistēma ar trim deģenerātiem objektiem. Tas ir pārdzīvojis trīs masu pārnešanas un supernovas eksplozijas fāzes, un tomēr tas bija dinamiski stabils ”, saka Tomass Tauris, šī pētījuma pirmais autors. “Pulsāri iepriekš tika atrasti kopā ar planētām, un pēdējos gados tika atklāti vairāki savdabīgi bināri pulsāri, kuriem, šķiet, ir nepieciešama trīskārša sistēmas izcelsme. Bet šis jaunais milisekundes pulsars ir pirmais, kas atklāts ar diviem baltajiem punduriem. ”
Tas nebija tikai nejaušs atklājums. Novērojumi, kas iegūti no 4200 gaismas gadu tālu J0337 + 1715, nāca no intensīvas pētījumu programmas, kurā piedalījās vairāki pasaules lielākie radioteleskopi, tostarp GBT, Arecibo radioteleskops Puertoriko un ASTRON Westerbork Synthesis radio teleskops Nīderlandē. Rietumvirdžīnijas universitātes absolvents Jason Boyles bija pirmais, kurš atklāja milisekundes impulsu, griežas gandrīz 366 reizes sekundē, un tika notverts sistēmā, kas nav lielāka par Zemes orbītu ap Sauli. Šī ciešā saistītā asociācija apvienojumā ar faktu, ka zvaigžņu trio ir daudz blīvāka nekā Saule, rada perfektus apstākļus, lai pārbaudītu gravitācijas patieso dabu. Zinātnieku paaudzes ir gaidījušas šādu iespēju izpētīt “spēcīgas ekvivalences principu”, kas postulēts Einšteina vispārējās relativitātes teorijā. "Šī trīskāršo zvaigžņu sistēma dod mums visu laiku labāko kosmisko laboratoriju, lai uzzinātu, kā darbojas trīs trīs ķermeņa sistēmas, un potenciāli, lai atklātu problēmas ar vispārējo relativitāti, kuras daži fiziķi cer redzēt šādos ekstrēmos apstākļos," saka pirmais autors Skots Ransoms no Nacionālā radioastronomijas observatorija (NRAO).
“Tā bija monumentāla novērošanas kampaņa,” komentē Džeisons Hessels no ASTRON (Nīderlandes radioastronomijas institūts) un Amsterdamas Universitātes. "Kādu laiku mēs novērojām šo pulsaru katru dienu, tikai tāpēc, lai mēs varētu izprast sarežģīto veidu, kādā tas pārvietojās ap savām divām pavadošajām zvaigznēm." Hessels vadīja biežu sistēmas uzraudzību ar Vesterborka sintēzes radio teleskopu.
Pētnieku grupa ne tikai apstrādāja milzīgu datu daudzumu, bet arī pārņēma sistēmas modelēšanas izaicinājumu. “Mūsu novērojumi par šo sistēmu ir padarījuši dažus visprecīzākos masu mērījumus astrofizikā,” saka Anne Archibald, arī no ASTRON. "Daži no mūsu zvaigžņu relatīvā stāvokļa mērījumiem sistēmā ir precīzi simtiem metru, kaut arī šīs zvaigznes atrodas apmēram 10 000 triljonu kilometru attālumā no Zemes," viņa piebilst.
Vadot pētījumu, Archibalds izveidoja sistēmas simulāciju, kas paredz tās kustības. Izmantojot cietās zinātnes metodes, kuras savulaik Īzaks Ņūtons izmantoja, lai izpētītu Zemes-Mēness-Saules sistēmu, viņa pēc tam apvienoja datus ar Alberta Einšteina “jauno” smagumu, kas bija nepieciešams, lai saprastu informāciju. “Pārejot uz priekšu, sistēma dod zinātniekiem vislabāko iespēju atklāt atklātu koncepcijas, ko sauc par spēcīgas ekvivalences principu, pārkāpumu. Šis princips ir svarīgs Vispārējās relativitātes teorijas aspekts, un tas nosaka, ka gravitācijas ietekme uz ķermeni nav atkarīga no šī ķermeņa rakstura vai iekšējās struktūras. ”
Nepieciešama atsvaidzināšana pēc līdzvērtības principa? Tad, ja neatceraties, ka Galileo nometa divas dažādas svērtās bumbiņas no Pizas pavērsiena torņa, tad varbūt atcerēsities Apollo 15 komandiera Deivida Skota nometto āmuru un piekūna spalvu, stāvot uz bezgaisa Mēness virsmas 1971. gadā. Pateicoties spoguļiem, kas palikuši uz Mēness virsmas, lāzera diapazona mērījumi tika pētīti gadiem ilgi un tie spēcīgāk ierobežo ekvivalences principa derīgumu. Šeit eksperimentālās masas ir pašas zvaigznes, un to dažādās masas un gravitācijas saistošās enerģijas kalpos, lai pārbaudītu, vai tās visas saskaras viena pret otru saskaņā ar Stingras ekvivalences principu vai nē. “Izmantojot Pulsara pulksteņrādītāja signālu, mēs esam sākuši to pārbaudīt,” skaidro Archibalds. "Mēs ticam, ka mūsu testi būs daudz jutīgāki nekā jebkuri iepriekšējie mēģinājumi atrast novirzi no spēcīgas ekvivalences principa." “Mēs esam ārkārtīgi priecīgi, ka mums ir tik jaudīga laboratorija gravitācijas izpētei,” piebilst Hesels. "Līdzīgām zvaigžņu sistēmām mūsu galaktikā jābūt ārkārtīgi reti sastopamām, un mēs, par laimi, esam atraduši vienu no nedaudzajām!"
Oriģināls stāsta avots: Astronomie Nīderlandes ziņu izlaidums. Papildu informācija: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) un NRAO paziņojums presei.
