Einsteinin teoria yleisestä suhteellisuudesta on vahvistettu jälleen kerran, tällä kertaa heiluttamalla pulsaria 25 000 valovuotta maasta. Tähtitieteilijät havaitsivat 14 vuoden ajan spinning-neutronitähteen PSR J1906 + 0746.
Heidän päämääränsä? Kahden pulssarin heilutuksen tai preesion tutkimiseksi, kun ne kiertävät toisiaan, yleinen suhteellisuusteoria ennustaa harvinaisen ilmiön.
Tähtitieteilijät, joita johtaa Gregory Desvignes Max Bonckin radioastronomiainstituutista Bonnissa, Saksa, julkaisi tuloksensa Science-lehden 6. syyskuuta ilmestyneessä lehdessä. Heidän löytönsä voisivat auttaa arvioimaan näiden ns. Binaaristen pulssien lukumäärää galaksissamme ja neutronitähtien sulautumisten nopeutta, mikä saattaa tuottaa gravitaatioaaltoja (jotka myös ennustetaan suhteellisuustekijöillä), joita voidaan havaita maan päällä.
Pulsaattorit pyörivät nopeasti neutronitähtiä, jotka säteilevät latautuneiden hiukkasten suihkuja niiden magneettimaisilta napoilta. Intensiiviset magneettikentät kiihdyttävät hiukkaset melkein valon nopeuteen luomalla radioaaltojen säteet, jotka loistavat avaruuteen kuin kosmiset majakat. Kellokaltaisella tarkkuudella pulsaattorit pyörivät jopa tuhansia kertoja sekunnissa, jolloin saadaan ennakoitavissa oleva pulssi, kun säteet leviävät maan yli. Kuolleiden tähtien pienikokoiset ytimet purkavat enemmän aurinkoa massaa kaupungin avaruuteen ja ovat maailmankaikkeuden kompakteimpia esineitä - ihanteellisia koehenkilöitä yleisen suhteellisuusteorian teoriassa.
"Pulsaarit voivat tarjota painovoimatestejä, joita ei voida tehdä millään muulla tavalla", tutkimuksen avustaja Ingrid Stairs Vancouverissa sijaitsevasta British Columbian yliopistosta totesi lausunnossaan. "Tämä on vielä yksi kaunis esimerkki tällaisesta testistä."
Yleinen suhteellisuusteoria, jonka Albert Einstein muotoili ensimmäisen kerran vuonna 1915, kuvaa, kuinka aine ja energia vääntyvät avaruus-ajan kankaalla painovoiman luomiseksi. Massiiviset tiheät esineet, kuten pulsaattorit, voivat dramaattisesti taivuttaa tilaa-aikaa. Jos kaksi pulssaria huomaa kiertävän toisiaan, yleinen suhteellisuusteoria ennustaa, että ne voivat luoda lievän heilutuksen pyöriessään, kuten hitaasti pyörivä kärki. Tätä painovoiman seurausta kutsutaan relativistiseksi spinprecessioon.
Kun tähtitieteilijät löysivät PSR J1906 + 0746: n vuonna 2004, se näytti miltei kaikilta muilta pulsaareilta, ja kahdella selkeällä, polarisoidulla säteellä näkyy jokainen kierto. Mutta kun neutronitähti havaittiin toisen kerran vuotta myöhemmin, vain yksi säde ilmestyi. Tarkkailemalla havaintoja vuosina 2004-2018, Desevignesin joukkue päätti, että keilan katoaminen johtui pulsarin edestä.
14 vuoden tietojen perusteella he kehittivät 50 vuoden mallin ja ennustivat tarkasti, että molemmat keilat häviävät ja esiintyvät uudelleen precession jälkeen. Kun he vertasivat mallia havainnointiin, precession aste oli vastaava, vain 5% epävarmuudella. Tiedot olivat täysin sopusoinnussa Einsteinin teorian kanssa.
"Kokeilun valmistuminen kesti kauan", totesi Max Planck -instituutin radioastronomian tutkimusosaston perustavan fysiikan johtaja Michael Kramer lausunnossaan. "Ole kärsivällinen ja ahkera on todella palkannut."
