eso1319uk — Науковий реліз

Виберіть мову:

Ейнштейн був правий - і досі так

Рекордний пульсар надав нову можливість перевірити загальну теорію відносності

25 квітня 2013 р.

Астрономи, використавши Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO, а також низку радіотелескопів по всьому світі, виявили та дослідили дивну зоряну пару, що складається із найбільш масивної нейтронної зорі, із числа наразі відомих, та білого карлика, котрий навколо неї обертається. Ця нова дивна подвійна зоря дозволяє перевірити теорію гравітації Ейнштейна (загальну теорію відносності) способами, які досі не були можливими. Поки нові спостереження точно узгоджуються із передбаченнями від загальної теорії відносності та несумісні з деякими альтернативними теоріями. Результати з'являться в журналі Science за 26 квітня 2013.

Міжнародна науково-дослідна група виявила незвичайний подвійний об'єкт, який складається із крихітної, але незвично важкої нейтронної зорі, що обертається навколо своєї осі 25 разів на секунду, та білого карлика, котрий кружляє навколо неї з періодом дві з половиною години. Нейтронна зоря є пульсаром, котрий випромінює радіохвилі, які можуть бути прийняті на Землі за допомогою радіотелескопів. Хоча ця незвичайна пара дуже цікава сама по собі, вона також є унікальною лабораторією для визначення меж фізичних теорій.

Даний пульсар, котрий названий PSR J0348+0432, є залишком вибуху наднової. Він у два рази масившіший за Сонце, але всього 20 кілометрів у поперечнику. Тяжіння на його поверхні у 300 мільярдів разів сильніше, ніж на Землі, а в центрі пульсару об’єм речовини, із розмірами кубика цукру, вміщує більше одного мільярда тонн матерії. Його компаньйон білий карлик не менш дивний, оскільки є сяючим залишком набагато легшої зорі, яка втратила свою атмосферу та повільно охолоджується.

"Я спостерігав за системою із Дуже Великим Телескопом (VLT) ESO у пошуках змін світлового потоку від білого карлика, викликаних його обертанням навколо пульсара",- говорить провідний автор статті Джон Антоніадіс, аспірант Інституту Радіоастрономії ім. Макса Планка (MPIfR) в Бонні. "Швидкий аналіз змусив мене зрозуміти, що пульсар був справжній важковаговик. Він має подвійну сонячну масу, що робить пульсар наймасивнішою нейтронною зорею із числа досі відомих, а також прекрасною лабораторію фундаментальної фізики".

Загальна теорія відносності Ейнштейна, котра пояснює гравітацію, як наслідок викривлення простору-часу, створеного наявністю маси та енергії, витримала всі випробування від часу її опублікування майже сто років тому. Але вона не може бути остаточним поясненням і в кінцевому результаті повинна порушитись [1].

Фізики створили інші теорії гравітації, які роблять інші передбачення, ніж загальна теорія відносності. Для деяких із цих альтернатив, ці відмінності виявляються лише в дуже сильних гравітаційних полях, котрі не можуть бути знайдені в Сонячній системі. З оглядом на гравітацію, PSR J0348 +0432 є по-справжньому екстремальним об'єктом, навіть порівняно з іншими пульсари, котрі були використані у високоточних перевірках загальної теорії відносності Ейнштейна [2]. У таких сильних гравітаційних полях невелике збільшення маси може призвести до великих змін у просторі-часі навколо подібних об'єктів. Досі астрономи не мали ні найменшого уявлення, що відбувається у околицях такої масивної нейтронної зорі, як PSR J0348+0432. Вона пропонує унікальну можливість висунути перевірки теорій гравітацій на новий рівень.

Група поєднала спостереження білого карлика через Дуже Великий Телескоп із надзвичайно точною реєстрацією радіотелескопами сигналів від пульсара [3]. Настільки тісна подвійна зоря випромінює гравітаційні хвилі і втрачає енергію. Це повинно призвести до дуже незначної зміни орбітального періоду, а передбачення цього від загальної теорії відносності та інших конкуруючих теорій різні.

"Наші радіоспостереження були настільки точними, що ми вже змогли виміряти величину зміни орбітального періоду, котра становить 8 мільйонних часток секунди на рік - саме те, що теорія Ейнштейна передбачає",- говорить Пауло Фрейре, інший дослідник групи.

Це тільки початок докладного дослідження цього унікального об'єкта, котрий астрономи будуть використовувати для перевірки загальної теорії відносності із точністю, досі не досяжною.

Примітки

[1] Загальна теорія відносності не узгоджується із квантовою механікою - іншою великою теорією фізики двадцятого століття. Крім того, за деяких обставин, як у випадках із центрами чорних дір, вона також прогнозує сингулярності (це коли деякі параметри прямують до нескінченності).

[2] Перший подвійний пульсар PSR B1913+16 був відкритий Джозефом Хутоном Тейлором-молодшим та Расселом Халсом, за що й одержали у 1993 році Нобелівську премію з фізики. Вони точно виміряли зміну властивостей цього чудового об'єкта і показали, що ті точно узгоджуються із втратами енергії на гравітаційне випромінювання, передбаченими загальною теорією відносності.

[3] У роботі використані дані від радіотелескопів у Еффельсберзі, Аресібо та Грін Бенк, а також від оптичних - Дуже Великого Телескопа (VLT) ESO та телескопа ім. Вільяма Гершеля.

Детальніше

Дане дослідження представлене у статті “A Massive Pulsar in a Compact Relativistic Orbit”, by John Antoniadis et al., котра вийде в журналі Science за 26 квітня 2013.

Науково-дослідна група у складі John Antoniadis (Max-Planck-Institut für Radioastronomie [MPIfR], Bonn, Germany), Paulo C. C. Freire (MPIfR), Norbert Wex (MPIfR), Thomas M. Tauris (Argelander Institut für Astronomie, Bonn, Germany; MPIfR), Ryan S. Lynch (McGill University, Montreal, Canada), Marten H. van Kerkwijk (University of Toronto, Canada), Michael Kramer (MPIfR; Jodrell Bank Centre for Astrophysics, The University of Manchester, United Kingdom), Cees Bassa (Jodrell Bank), Vik S. Dhillon (University of Sheffield, United Kingdom), Thomas Driebe (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Bonn, Germany), Jason W. T. Hessels (ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy, Dwingeloo, The Netherlands; University of Amsterdam, The Netherlands), Victoria M. Kaspi (McGill University), Vladislav I. Kondratiev (ASTRON; Lebedev Physical Institute, Moscow, Russia), Norbert Langer (Argelander Institut für Astronomie), Thomas R. Marsh (University of Warwick, United Kingdom), Maura A. McLaughlin (West Virginia University), Timothy T. Pennucci (Department of Astronomy, University of Virginia) Scott M. Ransom (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, USA), Ingrid H. Stairs (University of British Columbia, Vancouver, Canada), Joeri van Leeuwen (ASTRON; University of Amsterdam), Joris P. W. Verbiest (MPIfR), David G. Whelan (Department of Astronomy, University of Virginia).

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

John Antoniadis
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Телефон: +49-228-525-181
Email: jantoniadis@mpifr-bonn.mpg.de

Michael Kramer
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Телефон: +49-228-525-278
Email: mkramer@mpifr-bonn.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Стільниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1319.
Bookmark and Share

Про реліз

Реліз №:eso1319uk
Назва:PSR J0348+0432
Тип:• Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Neutron Star : Pulsar
Facility:Very Large Telescope
Science data:2013Sci...340..448A

Зображення

Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
тільки на англійській
Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
тільки на англійській
Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
тільки на англійській

Відео

Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
Artist’s impression of the pulsar PSR J0348+0432 and its white dwarf companion
тільки на англійській

Також дивіться наші