Космічний танець трьох мертвих зірок може порушувати відносність
Source:
Уявіть, що ви астроном з цікавими ідеями про таємні закони космосу. Як і будь-який хороший вчений, ви плануєте експеримент для перевірки своєї гіпотези. І раптом погані новини: немає ніякого способу її перевірити, крім хіба що комп'ютерного моделювання. Космічні об'єкти занадто великі і незручними, щоб їх можна було виростити в чашці Петрі або зіштовхнути як субатомні частинки.
На щастя, в космосі бувають рідкісні місця, де природа проводить власні експерименти — начебто PSR J0337+1715. Вперше спостерігалася ця потрійна система в 2012 році, а в 2014 році вчені офіційно заявили про її відкриття. Вона знаходиться в 4200 світлових років від нас у сузір'ї Тельця.
Три мертвих зоряних ядра обертаються в танці, який може підтвердити або призвести до перегляду — ідеї Ейнштейна про просторі-часі. Ставки високі. У 1970-х роках система з двох мертвих зірок забезпечила сильні, хоч і непрямі докази, що підтверджують загальну теорію відносності Ейнштейна, і що гравітаційні хвилі, які в підсумку знайшла LIGO, дійсно існують. За цю роботу вчені отримали Нобелівську премію.
Щоб зрозуміти PSR J0337+1715 в рамках експерименту, Джошуа Сокіл з New Scientist пропонує уявити її як фізичне місце. Приблизно на такій же відстані від центру системи, на якому Земля обертається навколо Сонця, лежить холодний білий карлик, залишки затверділого ядра зірки типу нашої. Трохи віддалік є ще один білий карлик погарячіше. Він повинен «кричати яскравим світлом» в небі, говорить Скотт Ренсом з Національної радіоастрономічної обсерваторії в Вірджинії, керівний спостереженнями за цією системою.
Кожні 1,6 дня цей внутрішній білий карлик крутиться навколо компаньйона, не видимого неозброєним оком. Але в рентгенівському або гамма-променевому бачення два білих карлика щодо тьмяні порівняно з компаньйоном — сферичним 24-кілометровим об'єктом, маса якого в півтора рази перевищує масу Сонця.
Це пульсар, залишок набагато більш великої зірки. Він робить оборот раз в 2,73 мілісекунди, як космічний пиловий демон. Кожне обертання випускає пучок радіохвиль в небо, які досягають Землі з кожним обертом — ми використовуємо його надточні сигнали як космічні годинники. І оскільки ці тіла мають інтенсивні, заплутані гравітаційні поля, а у нас є годинник, які до них підв'язані, перевірити Ейнштейна було б вкрай зручно.
Команда Ренсома відстежує цокання пульсара, вимірюючи, як змінюються орбіти трьох тіл, і порівнюючи результати з передбаченнями теорії Ейнштейна. На одній ідеї вони зосереджені особливо серйозно.
Згадайте апокрифічну історію Галілея на Пізанської вежі в Пізі, який кидав об'єкти про землю, щоб показати, що різним масам потрібен один і той же час, щоб пролетіти одне і те ж відстань. Астронавт Девід Скотт зробив цей експеримент на Місяці з пером і молотком.
Принцип так званої сильної еквівалентності в загальній теорії відносності продовжує цю ідею. Він стверджує, що навіть об'єкти зі своїми власними гравітаційними полями повинні реагувати на гравітацію точно так само, як інші.
Як з пір'ям і молотком, внутрішній білий карлик і набагато більш важкий пульсар повинні поводитися однаково під гравітаційним тяжінням зовнішнього білого карлика. Якщо ні, орбіта внутрішньої пари стане більш витягнутої, ніж очікується, і принцип еквівалентності буде порушений, і загальна теорія відносності помилкова.
І тоді буде шок і трепет. Але такого шоку можна було рано чи пізно чекати, оскільки ВІД сумно відома тим, що не хоче дружити з іншими теоріями природи.
«Будь-яка інша теорія гравітації, крім загальної теорії відносності, в основному пророкує, що сильний принцип еквівалентності на певному рівні терпить невдачу», говорить Ренсом.
На вересневій конференції, присвяченій пульсарам, яка пройде у Великобританії, команда Ренсома сподівається оголосити про нові результати, починаючи з роботи Анни Арчибальд, яка перевірить принцип еквівалентності у 50-100 разів краще, ніж коли-небудь раніше. Вони ще цього не зробили, каже Ренсом, тому що потрібно докладніше вивчити деякі закономірності в даних, які, схоже, порушують принцип еквівалентності.
«Очевидно, це буде потужно, тому ми б хотіли переконатися, що розуміємо дані правильно», говорить Ренсом. На поточний момент комп'ютери все ще проводять аналіз.
Які шанси, що, коли робота вийде, люди будуть схвильовані?
«Більшість людей вважають, що сильний принцип еквівалентності не може потерпіти невдачу на такому рівні. Це одна з причин, по якій ми постійно б'ємося головою об стіну».
Можливо, PSR J0337+1715 — ідеальний космічний експеримент: експеримент, в якому загальна теорія відносності точно надломиться, не на папері, а напевно. Чи почекаємо ще трохи.
Більше:
Американці на Місяці: що повинен знати кожен?
Прийдешній день космонавтики – моє найулюбленіше свято. Він знаменує собою тріумф людського розуму: всього за якісь чотири тисячі років Homo Sapiens пройшли шлях від мисливців-збирачів дослідників космосу. 12 квітня 1961 року радянський космонавт Юрі...
Чому деякі галактики спіральної форми?
Знаєте що мене дивує найбільше? Те, що ми сприймаємо навколишній світ як даність. Тварини, рослини, закони фізики і космос сприймаються багатьма людьми як щось настільки буденне і нудне, що вони вигадують фей, привидів, монстрів і чаклунство. Погодьт...
Астрономам вдалося побачити загибель іншої зоряної системи
В космічному океані дрейфує безліч таємниць, про існування яких ми навіть не здогадуємося. Одна з таких була розкрита п'ять років тому, коли астрономи виявили самотню зірку на відстані 570 світлових років від Землі, яскравість якої блякла нерегулярно...
Новини
Інша життя: в пошуках другої генезису в Сонячній системі
Дослідники космосу не тільки Марс розглядають як можливий притулок для іншого життя — рідкі океани, замкнені під крижаними льодами, є і на деяких інших місяцях Сонячної системи. Кріс Маккей, наприклад, закоханий у Марс. Цей червон...
Чому колонія на Титані може бути краще марсіанської?
NASA і SpaceX Ілона Маска зосереджені на тому, щоб доставити астронавтів на Марс і одного разу навіть заснувати колонію на Червоній планеті — але що, якщо їх увага була б спрямована в інший бік? Днями в Journal of Astrobiology &am...
10 найцікавіших космічних феноменів, відкритих недавно
Ми багато знаємо про космос, але так як у Всесвіті все відносно, то можна з упевненістю сказати, що про космос ми практично нічого не знаємо. І зовсім необов'язково, що це погано, тому що кожне нове відкриття, як і раніше, продовж...
Чи можна врятувати Землю, пересунувши її подалі від Сонця?
Одного разу в майбутньому океани Землі вскипят, знищуючи все життя на поверхні планети, і зроблять її абсолютно непридатною для життя. Це глобальне потепління в деякому сенсі невідворотно: поступове потепління, яке відчуває Сонце,...
Реальна причина, чому ми досі не виявили інопланетян
Тільки в одному Чумацькому Шляху, за різними оцінками, може міститися від 100 до 400 мільярдів зірок. Потенційно біля кожної з них можуть знаходитися планети. Лише в спостережуваного нами Всесвіту може бути як мінімум два трильйон...
Чи існують паралельні всесвіти? Десять фактів за
Ще до появи Еверетта і його ідеї множинних всесвітів, фізики виявилися в тупику. Їм доводилося використовувати один набір правил для субатомного світу, який підвладний квантової механіки, і інший набір правил для великомасштабно...
NASA офіційно визнало, що у них немає грошей на відправку людей на Марс
Сьогодні американське космічне агентство NASA офіційно визнало той факт, що при поточному розмірі бюджету вони не можуть дозволити собі відправку людей на . Наступні кроки агентства в даному напрямку будуть залежати від того, наск...
#фото | NASA отримало детальні знімки Великого червоного плями Юпітера
На початку цього тижня космічний апарат NASA «Юнона» вийшов на висоту 9000 кілометрів прямо над знаменитим Великим червоним плямою газового гіганта Юпітера і зробив кілька приголомшливих деталізованих фотографій самого великого ат...
Moon Express планує почати комерційне буріння на Місяць у 2020 році
Поки гіганти космічної галузі з різних країн лише планують поставити на потік польоти космічних апаратів до природного супутника Землі, приватна компанія подумує витягти з польотів на Місяць комерційну прибуток. Зробити це плануєт...
Телескоп Джеймса Вебба зможе побачити джмеля на Місяці
Якщо ви не уявляєте, яким рівнем чутливості буде володіти оптика ультрасучасного космічного телескопа «Джеймс Вебб», то ось вам приклад, який навів старший науковий співробітник проекту і Нобелівський лауреат Джон Мазер. За його с...
Представлений новий проект з очищення орбіти Землі від космічного сміття
Забруднення орбіти Землі космічним сміттям стає все більшою проблемою. Різні проекти в цій сфері досі не . Але, можливо, це вдасться зробити фахівцям з університету Тулузи, які в рамках ініціативи Європейського космічного агентств...
Blue Origin запропонує відвідувачам виставки симуляцію польоту в космос
Приватна американська аерокосмічна компанія Blue Origin, що належить засновнику Amazon , активно працює над створенням багаторазових ракети-носія та космічного корабля, а також щосили демонструє свої розробки на різних виставках. ...
Китай активно готується до відправки людей на Місяць
Поки Ілон Маск міркує про те, як відправиться доживати свої дні на Марсі, уряд Китаю неспішно готує грунт для . Четверо добровольців з числа випускників одного з кращих китайських університетів аеронавтики проживуть 200 днів в ізо...
З третьої спроби в SpaceX запустили супутник, але ракету не врятували — вона потонула
Ракета-носій Falcon 9, яка належить компанії SpaceX, змогла, нарешті, вивести на орбіту супутник Intelsat 35e з третьої спроби. Попередні два були скасовано з технічних причин, але 6 липня в 2:38 за московським часом ракета злетіл...
Агентства NASA і ESA візьмуть астероїд на таран в 2024 році
Певно, ви не знали про це, але 30 червня у всьому світі вважається «Днем астероїдів», і в цей день видатні наукові діячі намагаються донести до космічних агентств і урядів різних країн ту небезпеку, яку таять у собі ці загадкові н...
Європейське космічне агентство запустить нового «мисливця» за екзопланетами
Комітет з науковими програмами Європейського космічного агентства схвалив подальший розвиток проекту нової космічної місії PLATO (Planetary Transits and Oscillations of stars). В її рамках планується до 2026 року створити нову кос...
Новий метаматеріал захистить астронавтів від космічної радіації
Відкритий космос не дуже придатне для життя місце. Але це абсолютно не заважає земним ученим придумувати нові способи захисту крихкого людського організму від основних космічних небезпек. Опинившись у відкритому космосі, астронавт...
Пуск китайської ракети-носія «Чанчжен-5» завершився невдачею
Другий політ китайської ракети-носія нового покоління «Чанчжен-5» завершився невдачею. Вчора ракета стартувала з космодрому Вэнчан, на її борту знаходився телекомунікаційний супутник «Шицзянь-18», який вона пов...
У Великобританії побудують перший в світі комерційний центр підготовки космонавтів
В якості місця для будівництва була відібрана нині діюча, але планована до закриття в 2020 році база Хенлоу, що належить ВПС Великобританії і знаходиться в графстві Бедфордшир. Проект, що отримав назву Blue Abyss, оцінений у 120 м...
SpaceX побудує центр для відновлення повернулися ракет
Центри, призначені для зберігання, обслуговування, відновлення та підготовки відпрацьованих перших ступенів, можуть дуже стати в нагоді SpaceX, тому керівництво компанії прийняло рішення побудувати кілька неподалік від стартових м...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!