Ha valami igazán különlegeset keres, akkor nézd meg a kozmikus menage aux troist, amelyet egy nemzetközi csillagászok csapata a Green Bank távcsővel (GBT) használ. Ez volt az első alkalom, amikor a kutatók azonosítottak egy hármas csillagrendszert, amely tartalmaz egy pulzárt, és a csapat már alkalmazta a pulsar ütésének óraszerű pontosságát, hogy megfigyelje a gravitációs kölcsönhatások hatásait.
„Ez egy igazán figyelemre méltó rendszer, három degenerált objektummal. Túlélte a tömegátadás és a szupernóva robbanás három szakaszát, ám ennek ellenére dinamikusan stabil maradt ”- mondja Thomas Tauris, a jelen tanulmány első szerzője. „A pulzárokat korábban fedezték fel a bolygókkal, és az utóbbi években számos sajátos bináris pulzort fedeztek fel, amelyek hármas rendszer eredetét igénylik. De ez az új ezredmásodperces pulzár az első, amelyet két fehér törpe észlel.
Ez nem csupán véletlenszerű felfedezés volt. A 4200 fényév távolságú J0337 + 1715 megfigyelése egy intenzív tanulmányi programból származik, amelybe beletartozik a világ legnagyobb rádióteleszkópja, beleértve a GBT-t, a Puerto Ricóban található Arecibo rádióteleszkópot és az ASTRON Westerbork Synthesis rádióteleszkópját Hollandiában. A nyugat-virginiai egyetemi hallgató Jason Boyles volt az első, aki másodpercenként közel 366-szor forogott a milliszekundumos pulzusról, és olyan rendszerben rögzítette, amely nem nagyobb, mint a Föld körüli pályája a Nap körül. Ez a szorosan összekapcsolt társulás, azzal a ténygel, hogy a csillagok hármasa sűrűbb, mint a Nap, tökéletes feltételeket teremt a gravitáció valódi természetének megvizsgálásához. A tudósok generációi már várták ezt a lehetőséget, hogy tanulmányozzák az Einstein általános relativitáselméletében felvázolt „Erõs egyenértékûség elvét”. "Ez a hármas csillagrendszer biztosítja számunkra a minden idők legjobb kozmikus laboratóriumát az ilyen háromtestes rendszerek működésének megtanulására, és potenciálisan az általános relativitáselméleti problémák felismerésére, amelyeket egyes fizikusok várnak ilyen szélsőséges körülmények között" - mondja Scott Ransom első szerzője. a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelőközpont (NRAO).
„Ez egy monumentális megfigyelő kampány volt” - jegyzi meg Jason Hessels, az ASTRON (Hollandia Rádiócsillagászati Intézet) és az Amszterdami Egyetem. "Egy ideje minden nap megfigyeltük ezt a pulzart, csak hogy megértsük azt a bonyolult módot, ahogyan a két társsztárja körül mozog." Hessels vezette a rendszer gyakori ellenőrzését a Westerbork Synthesis Radio Telescope segítségével.
A kutatócsoport nemcsak hatalmas mennyiségű adatot kezel, hanem a rendszer modellezésének kihívását is vállalta. "E rendszer megfigyelései alapján az asztrofizika a tömeg legpontosabb méréseit végezte el" - mondja Anne Archibald, az ASTRON-tól is. "A csillagok relatív helyzetének a rendszerben végzett mérései néhány száz méter pontosságúak, bár ezek a csillagok mintegy 10 000 billió kilométerre vannak a Földtől" - teszi hozzá.
A tanulmány vezetésével az Archibald létrehozta a rendszer-szimulációt, amely előrejelzi annak mozgásait. Azonban az Isaac Newton által a Föld-Hold-Nap rendszer tanulmányozására alkalmazott szilárd tudományos módszerekkel kombinálta az adatokat Albert Einstein „új” gravitációjával, amely az információ értelmezéséhez szükséges volt. „Előrehaladva a rendszer a legjobb lehetőséget biztosítja a tudósoknak, hogy felfedezzék az erős egyenértékűség elvének nevezett koncepció megsértését. Ez az elv az általános relativitáselmélet fontos szempontja, és kijelenti, hogy a gravitáció testre gyakorolt hatása nem függ a test természetétől vagy belső szerkezetétől. "
Szüksége van egy frissítésre az egyenértékűség elvén? Akkor, ha nem emlékszik arra, hogy Galileo két különböző súlyú golyót ejtett a pisi ferde toronyból, akkor emlékeztethet az Apollo 15 parancsnok, Dave Scott kalapácsra és sólyomra ejtő csepp közben, miközben állt a hold széltelen felületén 1971-ben. A Hold felületén maradt tükröknek köszönhetően a lézeres távolságméréseket évek óta tanulmányozták, és ezek a legszigorúbbak az ekvivalencia elvének érvényességére. Itt a kísérleti tömegek maguk a csillagok, és különféle tömegeik és gravitációs kötő energiáik arra szolgálnak, hogy ellenőrizzék, vajon az erőteljes egyenértékűség elve szerint egymás felé esnek-e vagy sem. "A Pulsar óraszerû jelének felhasználásával elkezdtük ezt tesztelni" - magyarázza Archibald. "Úgy gondoljuk, hogy teszteink sokkal érzékenyebbek lesznek, mint bármely korábbi kísérlet, amely eltérést keres az erős egyenértékűség elvétől." „Rendkívül örülünk, hogy van egy ilyen hatalmas laboratóriumunk a gravitáció tanulmányozására” - tette hozzá Hessels. "A hasonló csillagrendszereknek rendkívül ritkáknak kell lenniük galaxisunkban, és szerencsére megtaláltuk a néhányat!"
Eredeti történet forrása: Astronomie Hollandia sajtóközlemény. További olvasmány: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) és a NRAO sajtóközlemény.
