Jos etsit jotain todella ainutlaatuista, tutustu kosmisiin menage aux troisiin, jotka kansainväliset tähtitieteilijät ryhmälle ovat käyttäneet Green Bank -teleskoopin (GBT) avulla. Se on ensimmäinen kerta, kun tutkijat ovat löytäneet pulsaria sisältävän kolmen tähden järjestelmän, ja ryhmä on jo käyttänyt pulsarin lyönnin kellomaista tarkkuutta tarkkailemaan painovoimavuorovaikutusten vaikutuksia.
”Tämä on todella merkittävä järjestelmä, jossa on kolme rappeutunutta kohdetta. Se on selvinnyt kolmesta massansiirron ja supernoovan räjähdyksen vaiheesta, ja silti se pysyi dynaamisesti vakaana ”, kertoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Thomas Tauris. ”Pulsaareja on aikaisemmin löydetty planeetoista ja viime vuosina on löydetty joukko ominaisia binaaripulsereita, jotka näyttävät tarvitsevan kolminkertaisen järjestelmän alkuperän. Mutta tämä uusi millisekunnin pulsaari on ensimmäinen, joka havaitaan kahdella valkoisella kääpiöllä. "
Tämä ei ollut vain mahdollisuus löytö. 4200 valovuotta etäisyyden J0337 + 1715 havainnot tulivat intensiivisestä tutkimusohjelmasta, johon osallistui useita maailman suurimmista radioteleskoopeista, mukaan lukien GBT, Puerto Ricossa sijaitseva Arecibo-radioteleskooppi ja ASTRONin Westerborkin synteettinen radioteleskooppi Alankomaissa. Länsi-Virginian yliopiston jatko-opiskelija Jason Boyles havaitsi ensimmäisen millisekunnin pulssin, pyörii lähes 366 kertaa sekunnissa, ja vangittiin järjestelmässä, joka ei ole suurempi kuin Maan kiertorata auringon ympärillä. Tämä tiivis yhdistelmä yhdistettynä siihen, että kolmen tähden tähdet ovat paljon tiheämpiä kuin aurinko, luovat täydelliset olosuhteet tutkimaan painovoiman todellista luonnetta. Tutkijoiden sukupolvet ovat odottaneet tällaista mahdollisuutta tutkia Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian teoriassa oletettua vahvan ekvivalenssin periaatetta. "Tämä kolmen tähden järjestelmä antaa meille kaikkien aikojen parhaimman kosmisen laboratorion, jolla voidaan oppia tällaisten kolmirunkoisten järjestelmien toiminta ja mahdollisesti havaita yleisen suhteellisuuden suhteen ilmeneviä ongelmia, joita jotkut fyysikot odottavat näkevänsä niin äärimmäisissä olosuhteissa", kertoo ensimmäinen kirjailija Scott Ransom. National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
"Se oli monumentaalinen tarkkailukampanja", kommentoi Jason Hessels ASTRONista (Alankomaiden radioastronomian instituutti) ja Amsterdamin yliopistosta. "Tarkkailimme jonkin aikaa tätä pulsaria joka päivä, vain jotta voisimme ymmärtää monimutkaisen tavan, jolla se liikkui kahden seuratähtinsä ympäri." Hessels johti järjestelmän usein seurantaa Westerborkin synteesiradioskoopilla.
Tutkimusryhmä ei vain vastannut valtavaan määrään tietoja, vaan vastasi myös järjestelmän mallintamisen haasteeseen. "Tämän järjestelmän havainnot ovat tehneet eräitä astrofysiikan tarkimpia massojen mittauksia", sanoo Anne Archibald, myös ASTRONista. "Jotkut tähtien suhteellisten sijaintien mittauksista järjestelmässä ovat tarkkoja satojen metrien kohdalla, vaikka nämä tähdet ovat noin 10 000 biljoonaa kilometriä maasta", hän lisää.
Archibald loi tutkimusta johtaen järjestelmän simulaation, joka ennustaa sen liikkeitä. Käyttäenään Isaac Newtonin kerran maan ja kuu-aurinko -järjestelmän tutkimiseen käyttämiä vanhoja tieteellisiä menetelmiä, hän yhdisti tiedot sitten Albert Einsteinin 'uuteen' painovoimaan, joka oli tarpeen tiedon ymmärtämiseksi. ”Edelleen eteenpäin, järjestelmä antaa tutkijoille parhaan mahdollisuuden vielä löytää vahvan ekvivalenssin periaatteen nimeltä käsitteen rikkominen. Tämä periaate on tärkeä osa yleisen suhteellisuusteorian teoriaa, ja siinä todetaan, että painovoiman vaikutus kehoon ei riipu ruumiin luonteesta tai sisäisestä rakenteesta. "
Tarvitsetko päivitystä vastaavuusperiaatteeseen? Sitten, jos et muista, että Galileo pudotti kaksi erilaista painotettua palloa Pisan kaltevalta tornilta, niin ehkä muistat Apollo 15 -komentaja Dave Scottin pudonneen vasara ja haukka sulka seisoessaan Kuulen ilman pinnalla vuonna 1971 Kuun pinnalle jätettyjen peilien ansiosta lasersäteilymittauksia on tutkittu vuosien ajan, ja ne tarjoavat voimakkaimmat rajoitukset ekvivalenttisuusperiaatteen pätevyydelle. Täällä kokeelliset massat ovat itse tähtiä, ja niiden eri massat ja painovoimaiset sitoutumisenergiat auttavat tarkistamaan, laskeutuvatko ne kaikki toisiaan vahvan ekvivalenssin periaatteen mukaisesti vai eivät. "Pulsarin kellomaisen signaalin avulla olemme alkaneet testata tätä", Archibald selittää. "Uskomme, että testimme ovat paljon herkempiä kuin kaikki aikaisemmat yritykset löytää poikkeama vahvan ekvivalenssin periaatteesta." "Olemme erittäin iloisia siitä, että meillä on niin tehokas laboratorio painovoiman tutkimiseksi", Hessels lisää. "Samankaltaisten tähtijärjestelmien on oltava erittäin harvinaisia galaksissamme, ja olemme onneksi löytäneet yhden harvoista!"
Alkuperäinen tarinan lähde: Astronomie Netherlands -lehdistötiedote. Lisätietoja: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) ja NRAO: n lehdistötiedote.
