Kui otsite midagi tõeliselt ainulaadset, siis tutvuge kosmiliste menukate aux-troisidega, mille on rohelise panga teleskoobi (GBT) abil välja pannud rahvusvahelised astronoomid. See on esimene kord, kui teadlased on tuvastanud pulsarit sisaldava kolmetäheliste süsteemide ja meeskond on juba kasutanud pulsari löögi kellakujulist täpsust gravitatsiooniliste vastasmõjude jälgimiseks.
„See on tõeliselt tähelepanuväärne süsteem, millel on kolm degenereerunud objekti. See on üle elanud kolm massiülekande ja supernoova plahvatuse faasi, kuid püsis dünaamiliselt stabiilsena, “ütleb käesoleva uurimuse esimene autor Thomas Tauris. „Pulsaare on varem leitud koos planeetidega ja viimastel aastatel avastati mitmeid omapäraseid binaarseid pulsaatoreid, mis näivad vajavat kolmekordse süsteemi päritolu. Kuid see uus millisekundiline pulsar on esimene, mis tuvastatakse kahe valge kääbusega. ”
See polnud lihtsalt juhuslik avastus. 4200 valgusaasta kaugusel asuva J0337 + 1715 vaatlused tulid intensiivsest õppeprogrammist, mis hõlmas mitut maailma suurimat raadioteleskoopi, sealhulgas GBT, Puerto Ricos asuvat raadioteleskoopi Arecibo ja Hollandis asuvat ASTRONi Westerborki sünteesi raadioteleskoopi. Lääne-Virginia ülikooli abiturient Jason Boyles avastas esimesena millisekundilise pulsaari, pöörledes sekundis peaaegu 366 korda ja hõivati süsteemis, mis ei ole suurem kui Maa orbiidi tiir Päikese ümber. See tihedalt seotud ühendus koos faktiga, et tähtede kolmik on Päikesest palju tihedam, loovad ideaalsed tingimused gravitatsiooni tegeliku olemuse uurimiseks. Teadlaste põlvkonnad on sellist võimalust oodanud, et uurida Einsteini üldrelatiivsusteoorias postuleeritud tugevat samaväärsuse põhimõtet. "See kolmetäheline süsteem annab meile kõigi aegade parima kosmilise labori, et õppida selliste kolmekehaliste süsteemide toimimist ja potentsiaalselt tuvastada üldrelatiivsusega seotud probleeme, mida mõned füüsikud loodavad sellistes ekstreemsetes tingimustes näha," ütleb esimene autor Scott Ransom Riiklik raadioastronoomia vaatluskeskus (NRAO).
"See oli monumentaalne vaatluskampaania," kommenteerib Jason Hessels ASTRONist (Hollandi Raadioastronoomia Instituut) ja Amsterdami ülikoolist. "Mõnda aega vaatasime seda pulsarit iga päev, lihtsalt et saaksime aru saada keerulisest viisist, kuidas see oma kahe kaaslase tähe ümber liikus." Hessels juhtis süsteemi sagedast jälgimist Westerborki sünteesi raadioteleskoobi abil.
Uurimisrühm mitte ainult ei töötanud tohutul hulgal andmeid, vaid võttis vastu ka süsteemi modelleerimise väljakutse. "Meie tähelepanekud selle süsteemi kohta on teinud astrofüüsikas kõige täpsemad masside mõõtmised," ütleb Anne Archibald, samuti ASTRONist. "Mõned meie mõõtmised tähtede suhtelisest asukohast süsteemis on täpsed sadadele meetritele, isegi kui need tähed asuvad Maast umbes 10 000 triljoni kilomeetri kaugusel", lisab ta.
Uuringut juhtides lõi Archibald süsteemi simulatsiooni, mis ennustab selle liikumisi. Kasutades tahkeid teadusmeetodeid, mida Isaac Newton kunagi Maa-Kuu-Päikese süsteemi uurimiseks kasutas, ühendas ta seejärel andmed Albert Einsteini 'uue' raskusega, mis oli vajalik teabe mõistmiseks. „Edasi liikudes annab süsteem teadlastele parima võimaluse veel avastada tugeva ekvivalentsuspõhimõtte nime kandva kontseptsiooni rikkumine. See põhimõte on üldise relatiivsusteooria oluline aspekt ja see väidab, et gravitatsiooni mõju kehale ei sõltu selle keha olemusest ega sisemisest struktuurist. ”
Kas vajate ekvivalentsuse põhimõtte värskendamist? Siis, kui te ei mäleta, et Galileo on Pisa Kiirtornist alla visanud kaks erinevat kaalutud kuuli, siis võib-olla meenub teile Apollo 15 komandöri Dave Scotti viskamine haamri ja pistriku sulgi kukku õhutule pinnale seistes 1971. aastal. Tänu kuu pinnale jäänud peeglitele on aastaid uuritud laseriga tehtavaid mõõtmisi, mis pakuvad ekvivalentsuse põhimõtte kehtivusele kõige tugevamaid piiranguid. Eksperimentaalsed massid on siin tähed ise ja nende erinevad massid ja gravitatsioonilised siduvad energiad võimaldavad kontrollida, kas nad kõik vastavalt tugeva ekvivalentsuse põhimõttele üksteisele langevad või mitte. "Pulsari kellakujulist signaali kasutades oleme hakanud seda katsetama," selgitab Archibald. "Usume, et meie testid on palju tundlikumad kui kõik varasemad katsed leida kõrvalekaldumine tugeva ekvivalentsuse põhimõttest." "Meil on äärmiselt hea meel, et meil on nii võimas labor gravitatsiooni uurimiseks," lisab Hessels. "Sarnased tähesüsteemid peavad meie galaktikas olema äärmiselt haruldased ja oleme õnneks leidnud ühe neist vähestest!"
Algne lugu Allikas: Astronomie Hollandi pressiteade. Lisateave: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) ja NRAO pressiteade.
