Jedinstvena i egzotična laboratorija udaljena oko 6 800 svjetlosnih godina od Zemlje pomaže astronomima sa Zemlje da testiraju teoriju opće relativnosti Alberta Einsteina na načine koji do sada nisu mogući. A promatranja točno odgovaraju predviđanjima opće relativnosti, kažu znanstvenici u radu koji će biti objavljen u broju časopisa objavljenog 26. travnja Znanost.
Koristeći ESO-ov vrlo veliki teleskop zajedno s drugim radio-teleskopima, John Antoniadis, doktorski studij Instituta Max Planck za radio astronomiju (MPIfR) u Bonnu i vodeći autor rada, kaže da bizarni par zvijezda čini izvrstan testni slučaj za fizika.
"Promatrao sam sustav s ESO-ovim vrlo velikim teleskopom tražeći promjene u svjetlu bijelog patuljka uzrokovanom njegovim kretanjem oko pulsara", kaže Antoniadis. "Brza analiza na licu mjesta shvatila mi je da je pulsar prilično težak. Dvostruko je veća od Sunca, što ga čini najmasivnijom neutronskom zvijezdom kakvu poznajemo i ujedno je i izvrstan laboratorij za fundamentalnu fiziku. "
Čudni par sastoji se od sićušne i neobično teške neutronske zvijezde koja se vrti 25 puta u sekundi. Pulsar, nazvan PSR J0348 + 0432, ostaci su eksplozije supernove. Dvaput teži od našeg Sunca, pulsar bi se uklapao u granice metropolitanskog područja Denvera; Prolazi samo 20 kilometara ili oko 12 milja. Gravitacija ove čudne zvijezde je više od 300 milijardi puta jača nego na Zemlji. U njezinom središtu, gdje intenzivna gravitacija još jače stisne materiju, blok zvijezda u obliku kocka šećera težio bi više od milijardu tona. Samo se tri druga pulsara izvan globularnih nakupina vrte brže i imaju kraća razdoblja.
Pored toga, puno veći bijeli patuljak, izrazito vruća, izgorjela jezgra zvijezde nalik Suncu, biče oko J0348 + 0432 svakih 2,5 sata.
Kao posljedica toga, radioastronom Ryan Lynch i kolege koji su otkrili pulsar 2011. godine, shvatili su da će par omogućiti znanstvenicima testiranje teorija gravitacije koje prije nisu bile moguće. Einsteinova opća teorija relativnosti opisuje gravitaciju kao zakrivljenost u prostornom vremenu. Poput kugle za kuglanje smještene u ispruženom pokrivaču, prostorno vrijeme se savija i previja u prisustvu mase i energije. Teorija, objavljena 1916. godine, izdržala je sve testove dosad kao najjednostavnije objašnjenje za promatrane astronomske pojave. Druge teorije gravitacije daju drugačija predviđanja, ali bi se te razlike otkrile samo u izuzetno jakim gravitacijskim poljima koja se ne nalaze u našem Sunčevom sustavu. J0348 + 0432 ponudio je priliku da se detaljno prouči Einsteinova teorija.
Učitavanje igrača ...
Ovaj videozapis prikazuje umjetnikov dojam o egzotičnom dvostrukom objektu poznatom kao PSR J0348 + 0432. Ovaj sustav zrači gravitacijskim zračenjem ili valovanjem u prostornom vremenu. Iako astronomi na Zemlji ove valove još ne mogu izravno otkriti, oni mogu biti otkriveni neizravno mjerenjem promjene u orbiti sustava, jer on gubi energiju. Zasluge: ESO / L.Calçada
Antoniadisov tim kombinirao je promatranje bijelog patuljka s vrlo velikog teleskopa Europskog opservatorija s preciznim taktom pulsara s drugih radio-teleskopa, uključujući teleskop Green Bank u Zapadnoj Virginiji, 100-metarski radioteleskop Effelsberg u Njemačkoj i opservatorij Arecibo u Portoriku. Astronomi predviđaju da takvi bliski pulsni binarni zrače gravitacijski valovi i gube minutne količine energije tijekom vremena uzrokujući da se orbitalno razdoblje bijelog patuljka malo promijeni. Astronomi su otkrili da se predviđanja za ovu promjenu poklapaju s općim relativnosti dok su konkurentne teorije bile različite.
"Naša radio zapažanja bila su toliko precizna da smo već uspjeli izmjeriti promjenu orbitalnog razdoblja od 8 milijuna sekundi u godini, upravo ono što Einsteinova teorija predviđa", navodi Paulo Freire, drugi član tima, u priopćenju.
izvori:
ESO: Einstein je bio u pravu - do sada
Astrofizički časopis: Anketa Green Bank teleskop 350 MHz Drift-scan Survey II: Analiza podataka i vrijeme 10 novih pulsara, uključujući relativistički binarni uređaj
Sastanak Aspenskog centra za fizičku fizičku primenu milisekundnih pulsara siječanj 2013: Kompaktni relativistički binarni PSR J0348 + 0432
