Αν ψάχνετε για κάτι πραγματικά μοναδικό, ρίξτε μια ματιά στα κοσμικά αρώματα aux trois που φτιάχτηκαν από μια ομάδα διεθνών αστρονόμων χρησιμοποιώντας το Τηλεσκόπιο Green Bank (GBT). Είναι η πρώτη φορά που οι ερευνητές έχουν εντοπίσει ένα σύστημα τριπλού αστεριού που περιέχει ένα πάλσαρ και η ομάδα έχει ήδη χρησιμοποιήσει την ακρίβεια του ρυθμού του πάλσαρ για να παρατηρήσει τα αποτελέσματα των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων.
«Αυτό είναι ένα πραγματικά αξιοσημείωτο σύστημα με τρία εκφυλισμένα αντικείμενα. Έχει επιβιώσει σε τρεις φάσεις μαζικής μεταφοράς και έκρηξης σουπερνόβα, αλλά παρέμεινε δυναμικά σταθερή », λέει ο Thomas Tauris, πρώτος συγγραφέας της παρούσας μελέτης. «Παλλάρια έχουν βρεθεί στο παρελθόν με πλανήτες και τα τελευταία χρόνια ανακαλύφθηκαν αρκετά παράξενα δυαδικά πάλσαρ που φαίνεται να απαιτούν τριπλή προέλευση του συστήματος. Αλλά αυτό το νέο pulsar χιλιοστών του δευτερολέπτου είναι το πρώτο που ανιχνεύεται με δύο λευκούς νάνους. "
Αυτό δεν ήταν απλώς μια ανακάλυψη τυχαίας. Οι παρατηρήσεις των 4.200 ετών φωτός J0337 + 1715 προήλθαν από ένα εντατικό πρόγραμμα μελέτης στο οποίο συμμετείχαν αρκετά από τα μεγαλύτερα ραδιοτηλεσκόπια του κόσμου όπως το GBT, το ραδιο τηλεσκόπιο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο και το τηλεσκόπιο Westerbork Synthesis Radio της Ολλανδίας. Ο μεταπτυχιακός φοιτητής του Πανεπιστημίου της Δυτικής Βιρτζίνια Τζέισον Μπόιλς ήταν ο πρώτος που ανίχνευσε το χιλιοστό του δευτερολέπτου πάλσαρ, περιστρέφοντας σχεδόν 366 φορές το δευτερόλεπτο και συλλήφθηκε σε ένα σύστημα που δεν είναι μεγαλύτερο από την τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο. Αυτός ο στενός δεσμός, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι το τρίο των αστεριών είναι πολύ πυκνότερο από τον Ήλιο δημιουργεί τις τέλειες συνθήκες για να εξετάσει την πραγματική φύση της βαρύτητας. Γενιές επιστημόνων περίμεναν μια τέτοια ευκαιρία να μελετήσουν την «Αρχή Ισχυρής Ισοδυναμίας» που διατυπώθηκε στη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν. "Αυτό το σύστημα τριπλών αστεριών μας δίνει το καλύτερο κοσμικό εργαστήριο για να μάθουμε πώς λειτουργούν τέτοια συστήματα τριών αμαξωμάτων και ενδεχομένως για τον εντοπισμό προβλημάτων με τη Γενική Σχετικότητα, τα οποία ορισμένοι φυσικοί αναμένουν να δουν κάτω από τέτοιες ακραίες συνθήκες", λέει ο πρώτος συγγραφέας Scott Ransom του το Εθνικό Παρατηρητήριο Ραδιοαστρονομίας (NRAO).
«Ήταν μια μνημειακή εκστρατεία παρατήρησης», σχολιάζει ο Jason Hessels, του ASTRON (το Ολλανδικό Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας) και του Πανεπιστημίου του Άμστερνταμ. «Για μια στιγμή παρακολουθούσαμε αυτό το πάλσαρ κάθε μέρα, έτσι ώστε να μπορούμε να κατανοήσουμε τον περίπλοκο τρόπο με τον οποίο κινείται γύρω από τα δύο συνοδευτικά αστέρια του». Ο Έσελς οδήγησε τη συχνή παρακολούθηση του συστήματος με το Τηλεσκόπιο Westerbork Synthesis.
Όχι μόνο η ερευνητική ομάδα αντιμετώπισε μια τεράστια ποσότητα δεδομένων, αλλά ανέλαβε επίσης την πρόκληση της μοντελοποίησης του συστήματος. «Οι παρατηρήσεις μας για αυτό το σύστημα έχουν πραγματοποιήσει μερικές από τις πιο ακριβείς μετρήσεις των μαζών στην αστροφυσική», λέει η Anne Archibald, επίσης από την ASTRON. «Μερικές από τις μετρήσεις μας σχετικά με τις σχετικές θέσεις των αστεριών στο σύστημα είναι ακριβείς σε εκατοντάδες μέτρα, παρόλο που αυτά τα αστέρια απέχουν περίπου 10.000 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη», προσθέτει.
Επικεφαλής της μελέτης, ο Archibald δημιούργησε την προσομοίωση συστήματος που προβλέπει τις κινήσεις της. Χρησιμοποιώντας τις στερεές επιστημονικές μεθόδους που χρησιμοποιούσε ο Isaac Newton για να μελετήσει το σύστημα Γη-Σελήνη-Ήλιος, στη συνέχεια συνδύασε τα δεδομένα με τη «νέα» βαρύτητα του Άλμπερτ Αϊνστάιν, το οποίο ήταν απαραίτητο για να κατανοήσει τις πληροφορίες. «Προχωρώντας προς τα εμπρός, το σύστημα δίνει στους επιστήμονες την καλύτερη ευκαιρία ακόμη να ανακαλύψουν παραβίαση μιας έννοιας που ονομάζεται Αρχή Ισχυρής Ισοδυναμίας. Αυτή η αρχή είναι μια σημαντική πτυχή της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας και δηλώνει ότι η επίδραση της βαρύτητας σε ένα σώμα δεν εξαρτάται από τη φύση ή την εσωτερική δομή αυτού του σώματος. "
Χρειάζεστε επανεκτίμηση της αρχής της ισοδυναμίας; Τότε, αν δεν θυμάστε ότι ο Γαλιλαίος έριξε δύο διαφορετικές σταθμισμένες μπάλες από τον Πύργο της Πίζας, τότε ίσως θυμηθείτε την πτώση ενός σφυριού και ενός φτερού γερακιού από τον Διοικητή του Απόλλωνα 15, ενώ στεκόταν στην επιφάνεια της Σελήνης χωρίς αέρα το 1971 Χάρη στους καθρέφτες που αφήνονται στην σεληνιακή επιφάνεια, οι μετρήσεις εύρους λέιζερ έχουν μελετηθεί εδώ και χρόνια και παρέχουν τους ισχυρότερους περιορισμούς στην εγκυρότητα της αρχής της ισοδυναμίας. Εδώ οι πειραματικές μάζες είναι τα ίδια τα αστέρια, και οι διαφορετικές μάζες και οι βαρυτικές δεσμευτικές ενέργειές τους θα χρησιμεύσουν για να ελέγξουν αν όλοι πέφτουν ο ένας προς τον άλλον σύμφωνα με την Αρχή της Ισχυρής Ισότητας, ή όχι. «Χρησιμοποιώντας το σήμα που μοιάζει με ρολόι του pulsar, ξεκινήσαμε να το δοκιμάζουμε», εξηγεί ο Archibald. «Πιστεύουμε ότι οι δοκιμές μας θα είναι πολύ πιο ευαίσθητες από οποιεσδήποτε προηγούμενες προσπάθειες εξεύρεσης απόκλισης από την Αρχή Ισχυρής Ισοδυναμίας». «Είμαστε εξαιρετικά χαρούμενοι που έχουμε ένα τόσο ισχυρό εργαστήριο για τη μελέτη της βαρύτητας», προσθέτει ο Hessels. «Παρόμοια συστήματα αστεριών πρέπει να είναι εξαιρετικά σπάνια στον γαλαξία μας, και ευτυχώς βρήκαμε ένα από τα λίγα!»
Πρωτότυπη ιστορία Πηγή: Δελτίο τύπου Astronomie Netherlands Περαιτέρω ανάγνωση: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) και Δελτίο Τύπου NRAO.
