מעבדה ייחודית ואקזוטית שנמצאת במרחק של 6,800 שנות אור מכדור הארץ מסייעת לאסטרונומים מבוססי כדור הארץ לבחון את תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין בדרכים שלא היו אפשריות עד כה. והתצפיות תואמות במדויק את תחזיות היחסות הכללית, אומרים מדענים בעיתון שיפורסם בגיליון 26 באפריל של כתב העת. מדע.
ג'ון אנטוניאדיס, סטודנט לתואר דוקטור במכון מקס פלאנק לאסטרונומיה ברדיו (MPIfR) בבון וכמחבר העיתון, אומר באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד של ESO יחד עם טלסקופים רדיו אחרים, וצמד הכוכבים המוזר גורם למבחן מצוין עבור פיזיקה.
"התבוננתי במערכת באמצעות הטלסקופ הגדול מאוד של ESO, וחיפשתי שינויים באור שנפלט מהגמד הלבן שנגרם כתוצאה מתנועתו סביב הפולסר", אומר אנטוניאדיס. "ניתוח מהיר במקום גרם לי להבין שהפולסר הוא בעל משקל כבד למדי. זה כפול ממסת השמש, מה שהופך אותו לכוכב הנויטרונים המסיבי ביותר שאנו מכירים וגם מעבדה מצוינת לפיזיקה בסיסית. "
הצמד המוזר מורכב מכוכב נויטרונים זעיר וכבד במיוחד, שמסתובב 25 פעמים בשנייה. הפולסר, ששמו PSR J0348 + 0432 הוא שרידי פיצוץ סופרנובה. הפולסאר, כפול כמשמש שלנו, ישתלב בגבולות מטרופולין דנבר; זה 20 קילומטרים בלבד או בערך 12 מיילים. כוח המשיכה בכוכב מוזר זה חזק פי 300 מיליארד מכדור הארץ. במרכזו, שם כוח הכבידה העץ לוחץ את החומר עוד יותר חזק זה לזה, גוש קוביות כוכבים בכמות קוביות סוכר ישקל יותר ממיליארד טון. רק שלושה פולסים אחרים מחוץ לאשכולים כדוריים מסתובבים מהר יותר ויש להם תקופות קצרות יותר.
בנוסף, גמד לבן גדול בהרבה, הגלעין החם והשרוף במיוחד של כוכב דמוי שמש, שוטף סביב J0348 + 0432 כל 2.5 שעות.
כתוצאה מכך, אסטרונומי הרדיו ראיין לינץ 'ועמיתיהם שגילו את הפולסר בשנת 2011, הבינו שהצמד יאפשר למדענים לבדוק תיאוריות של כוח הכבידה שלא היו אפשריים קודם לכן. תיאוריית היחסות הכללית של איינשטיין מתארת את כוח המשיכה כעקמומיות בחלל. כמו כדור באולינג השוכן בסדין מתוח, חלל מתכופף ומתפתל בנוכחות מסה ואנרגיה. התיאוריה, שפורסמה בשנת 1916, עמדה בכל המבחנים עד כה ההסבר הפשוט ביותר לתופעות אסטרונומיות שנצפו. תיאוריות כוח משיכה אחרות עושות תחזיות שונות אך הבדלים אלה היו חושפים את עצמם רק בשדות כבידה חזקים במיוחד שלא נמצאים במערכת השמש שלנו. J0348 + 0432 הציע את האפשרות ללמוד לעומק את התיאוריה של איינשטיין.
טוען שחקן ...
סרטון זה מראה את התרשמותו של אמן מהאובייקט הכפול האקזוטי המכונה PSR J0348 + 0432. מערכת זו מקרינה קרינת כבידה, או אדוות, בחלל. אף על פי שעדיין לא ניתן לאתר גלים אלה ישירות על ידי אסטרונומים בכדור הארץ, הם יכולים להתגלות בעקיפין על ידי מדידת השינוי במסלול המערכת כאשר היא מאבדת אנרגיה. קרדיט: ESO / L.Calçada
צוותו של אנטוניאדיס שילב תצפיות על הגמד הלבן מהטלסקופ הגדול מאוד של מצפה הכוכבים האירופי, עם התזמון המדויק של הפולסר מטלסקופי רדיו אחרים, כולל טלסקופ הבנק הירוק במערב וירג'יניה, טלסקופ רדיו 100 מטר מטר בגרמניה, ומצפה הכוכבים ארסיבו בפורטו ריקו. אסטרונומים מנבאים בינארות פולסארות קרובות כל כך שמקרינות גלי כבידה ומאבדות כמויות דקות של אנרגיה לאורך זמן וגורמות לתקופת מסלולו של בן לוויה הגמדי הלבן להשתנות מעט. האסטרונומים גילו שתחזיות לשינוי זה תואמות מקרוב את אלה של תורת היחסות הכללית בעוד שתיאוריות מתחרות היו שונות.
"תצפיות הרדיו שלנו היו כל כך מדויקות עד שכבר הצלחנו למדוד שינוי בתקופת מסלול המסלול של 8 מיליון ד 'שנייה בשנה, בדיוק מה שחזויה התיאוריה של איינשטיין," קובע פאולו פרייר, חבר צוות אחר, בהודעה לעיתונות.
מקורות:
ESO: איינשטיין צדק - עד כה
כתב עת אסטרופיסי: סקר סריקת הסחף II של טלסקופ הבנק הירוק 350 מגה הרץ: ניתוח נתונים ותזמון של 10 פולסרים חדשים, כולל בינארי יחסי
מרכז אספן לפיזיקה יישום גופני של מפגש פולסרי המילי-שניות בינואר 2013: ה- PSR J0348 הבינארית הקומפקטית + 0432
