Pokud hledáte něco skutečně jedinečného, podívejte se na kosmické zvěře aux trois, které fretuje tým mezinárodních astronomů pomocí dalekohledu Green Bank (GBT). Je to poprvé, co vědci identifikovali trojitý hvězdný systém obsahující pulsar a tým už použil hodinovou přesnost pulsarova rytmu, aby pozoroval účinky gravitačních interakcí.
"Je to opravdu pozoruhodný systém se třemi degenerovanými objekty." Přežil tři fáze přenosu hmoty a výbuch supernovy, a přesto zůstal dynamicky stabilní, “říká Thomas Tauris, první autor této studie. „Pulsary byly dříve nalezeny u planet a v posledních letech bylo objeveno množství zvláštních binárních pulsarů, u nichž se zdá, že vyžadují trojitý systémový původ. Ale tento nový milisekundový pulsar je první, který byl detekován dvěma bílými trpaslíky. “
Nebyl to jen náhodný objev. Pozorování ve vzdálenosti 4 200 světelných let vzdálené J0337 + 1715 pocházelo z intenzivního studijního programu zahrnujícího několik největších světových rádiových dalekohledů včetně GBT, rádiového dalekohledu Arecibo v Portoriku a radioteleskopu Westerbork Synthesis v Nizozemsku. Absolvent Univerzity Západní Virginie Jason Boyles jako první detekoval milisekundový pulsar, který se točil téměř 366krát za sekundu a byl zachycen v systému, který není větší než oběžná dráha Země kolem Slunce. Toto těsné spletené spojení spojené se skutečností, že trojice hvězd je mnohem hustší než Slunce, vytváří ideální podmínky pro zkoumání skutečné podstaty gravitace. Generace vědců čekaly na takovou příležitost studovat „princip silné ekvivalence“ postulovaný Einsteinovou teorií obecné relativity. "Tento trojitý hvězdný systém nám poskytuje nejlepší vesmírnou laboratoř, abychom se naučili, jak takové systémy s třemi těly fungují, a potenciálně pro odhalování problémů s obecnou relativitou, které někteří fyzici očekávají, že za takových extrémních podmínek uvidí," říká první autor Scott Ransom z Národní radioastronomická observatoř (NRAO).
„Jednalo se o monumentální pozorovací kampaň,“ komentuje Jason Hessels z ASTRON (Nizozemský institut pro rozhlasovou astronomii) a Amsterodamskou univerzitu. "Na nějaký čas jsme tento pulsar pozorovali každý den, jen abychom dokázali pochopit složitý způsob, jakým se pohyboval kolem svých dvou společenských hvězd." Hessels vedl časté sledování systému pomocí Westerbork Synthesis Radio Telescope.
Výzkumný tým nejenže řešil ohromné množství dat, ale také převzal výzvu modelování systému. "Naše pozorování tohoto systému provedla některá z nejpřesnějších měření hmot v astrofyzice," říká Anne Archibald, také od společnosti ASTRON. "Některá z našich měření relativních pozic hvězd v systému jsou přesná na stovky metrů, i když tyto hvězdy jsou asi 10 000 bilionů kilometrů od Země," dodává.
V průběhu studie vytvořil Archibald systémovou simulaci, která předpovídá jeho pohyby. Pomocí solidních vědeckých metod, které jednou použila Isaac Newton ke studiu systému Země-Měsíc-Slunce, pak spojila data s „novou“ gravitací Alberta Einsteina, což bylo nutné pro pochopení informací. „Systém postupuje vpřed a dává vědcům nejlepší příležitost, aby objevili porušení koncepce zvané princip silné ekvivalence. Tento princip je důležitým aspektem teorie obecné relativity a uvádí, že vliv gravitace na tělo nezávisí na povaze nebo vnitřní struktuře tohoto těla. “
Potřebujete opakovací princip na principu ekvivalence? Pokud si nepamatujete, že Galileo vypustil dva různé vážené míče z Šikmé věže v Pise, možná si vzpomenete na pádu kladiva a sokola peří Apolla 15, když v roce 1971 stál na bezvěsném povrchu Měsíce. Díky zrcadlům ponechaným na lunárním povrchu byla roky měřena měření rozptylu laserem a poskytují nejsilnější omezení platnosti zásady ekvivalence. Zde jsou experimentální masy samotné hvězdy a jejich různé masy a gravitační vazebné energie budou sloužit ke kontrole, zda všechny padají k sobě podle principu silné ekvivalence, či nikoli. "Pomocí hodinového signálu pulsaru jsme to začali testovat," vysvětluje Archibald. "Věříme, že naše testy budou mnohem citlivější než všechny předchozí pokusy najít odchylku od principu silné ekvivalence." "Jsme velmi rádi, že máme tak mocnou laboratoř pro studium gravitace," dodává Hessels. "Podobné hvězdné systémy musí být v naší galaxii extrémně vzácné a naštěstí jsme našli jeden z mála!"
Původní zdroj příběhu: Astronomie Netherlands News Release. Další čtení: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) a tisková zpráva NRAO.
