Ako tražite nešto uistinu jedinstveno, pogledajte kozmički menage aux trois koji je izvukao tim međunarodnih astronoma pomoću teleskopa Green Bank (GBT). To je prvi put da su istraživači identificirali trostruki zvjezdani sustav koji sadrži pulsar, a tim je već primijenio preciznost preciznog udara pulsera u satu kako bi promatrali učinke gravitacijskih interakcija.
"Ovo je doista izvanredan sustav s tri degenerirana objekta. Preživio je tri faze prijenosa mase i eksploziju supernove, a opet je ostao dinamično stabilan “, kaže Thomas Tauris, prvi autor ove studije. „Pulsari su prethodno pronađeni sa planetima, a posljednjih godina otkriveni su brojni neobični binarni pulsari za koje se čini da zahtijevaju trostruko podrijetlo sustava. Ali ovaj novi milisekundni pulsar prvi je detektiran s dva bijela patuljaka. "
Ovo nije bilo samo slučajno otkriće. Promatranja 4.200 svjetlosnih godina udaljenih J0337 + 1715 nastala su iz intenzivnog studijskog programa koji je uključivao nekoliko najvećih svjetskih radio-teleskopa, uključujući GBT, radio-teleskop Arecibo u Portoriku i ASTON-ov teleskop Sinteza Westerbork-a u Nizozemskoj. Diplomirani student Sveučilišta West Virginia Jason Boyles prvi je otkrio milisekundni pulsar koji se vrtio gotovo 366 puta u sekundi i zarobio u sustavu koji nije veći od Zemljine orbite oko Sunca. Ovo usko pleteno udruženje, zajedno s činjenicom da je trio zvijezda daleko gušći od Sunca, stvara savršene uvjete za ispitivanje prave prirode gravitacije. Generacije znanstvenika čekale su takvu priliku da prouče "Načelo jake ekvivalencije" postulirano u Einsteinovoj teoriji opće relativnosti. "Ovaj sustav trostrukih zvijezda daje nam najbolji kozmički laboratorij za učenje kako funkcioniraju takvi sustavi s tri tijela i potencijalno za otkrivanje problema s općom relativnošću, za koje neki fizičari očekuju da će vidjeti u tako ekstremnim uvjetima", kaže prvi autor Scott Ransom iz Nacionalni radioservisni radio (NRAO).
"Bila je to monumentalna promatračka kampanja", komentira Jason Hessels iz ASTRON-a (Nizozemski institut za radio astronomiju) i Sveučilište u Amsterdamu. "Jedno vrijeme smo promatrali ovaj puls svaki dan, samo da bismo shvatili kompliciran način kretanja oko dviju zvijezda." Hessels je vodio učestalo nadgledanje sustava Westerborkovim sinteznim radio teleskopom.
Ne samo da je istraživački tim riješio nevjerojatnu količinu podataka, već je i preuzeo izazov modeliranja sustava. "Naša promatranja ovog sustava učinila su neka od najtačnijih mjerenja masa u astrofizici", kaže Anne Archibald, također iz ASTRON-a. "Neka naša mjerenja relativnih položaja zvijezda u sustavu su točna na stotine metara, iako su te zvijezde udaljene oko 10 000 trilijuna kilometara od Zemlje", dodaje ona.
Predvodeći studiju, Archibald je stvorio simulaciju sustava koja predviđa njegove poteze. Koristeći čvrste znanstvene metode koje je nekad Isaac Newton koristio za proučavanje sustava Zemlja-Mjesec-Sunce, ona je zatim kombinirala podatke s "novom" gravitacijom Alberta Einsteina, što je bilo potrebno da bi se te informacije shvatile. „Naprijed, sustav pruža znanstvenicima najbolju priliku za otkrivanje kršenja koncepta pod nazivom Načelo jake ekvivalencije. Ovaj je princip važan aspekt teorije opće relativnosti i kaže da utjecaj gravitacije na tijelo ne ovisi o prirodi ili unutarnjoj strukturi tog tijela. "
Trebate osvježavanje na principu ekvivalencije? Ako se ne sjećate da je Galileo bacio dvije različite ponderirane kuglice s oslanjajućeg tornja u Pisi, možda ćete se prisjetiti kako je zapovjednik Apolla 15 Dave Scott bacio čekić i sokolovo perje dok je stajao na bezračnoj površini Mjeseca 1971. godine Zahvaljujući zrcalima ostavljenim na mjesečevoj površini, laserska mjerenja proučavana su godinama i pružaju najjača ograničenja u valjanosti načela ekvivalencije. Ovdje su eksperimentalne mase same zvijezde, a njihove različite mase i gravitacijske sile vezanja poslužit će za provjeru padaju li sve jedna prema drugoj prema Načelu jake ekvivalencije ili ne. "Upotrebom pulsarskog signala u obliku sata, ovo smo započeli", objašnjava Archibald. "Vjerujemo da će naši testovi biti puno osjetljiviji od svih prethodnih pokušaja pronalaska odstupanja od načela snažne ekvivalencije." "Izuzetno smo sretni što imamo tako moćnu laboratoriju za proučavanje gravitacije", dodaje Hessels. "Slični zvijezdani sustavi moraju biti izuzetno rijetki u našoj galaksiji, a mi smo srećom pronašli jedan od rijetkih!"
Izvorni izvor priče: Astronomie Nizozemske vijesti. Daljnje čitanje: Max-Planck-Institut za radioastronomiju (MPIfR) i NRAO Priopćenje za javnost.
