عجیب و غریب, رقص کیهانی ارائه می دهد تازه آزمون نسبیت عام

برای دو دهه گذشته ستاره شناسان را آزمایش کرده اند انیشتین نظریه نسبیت عام با استفاده از نفیس آسمانی آزمایشگاهی واقع هزاران سال نوری در جهت صورت فلکی صلیب جنوبی.

کشف شده در سال 1999 این آزمایشگاه شامل دو ستارگان سنگین وزن ها قفل شده است استادانه درست شده مداری رقص: یک کوتوله سفید—به آرامی خنک کردن زمین-اندازه خاکستر به جا مانده از تبخیر یک ستاره—twirling در اطراف یک تپ اختر به نام PSR J1141-6545—به سرعت در حال چرخش ultradense شهرستان به اندازه ستاره نوترونی تولید شده توسط زمین شناسی ابرنواختر انفجار. هر بسته کمی بیشتر از معادل جرم ما کل خورشید به آن قاب جمع و جور. کوپلینگ چنین بعید است که البته نسبتا عادی در سراسر کهکشان اما این یکی به خصوص ویژه: کوتوله سفید ساکن در نهایت نزدیک مدار تجربه یک “سال” از حدود پنج ساعت و با سرعت بالا به یک میلیون کیلومتر در ساعت به عنوان آن شلاق در اطراف آن کمی سنگین تر همراه است که خود را چرخش در اطراف سریع تر از دو بار در هر ثانیه.

برای دانشمندان در حال مطالعه نسبیت عام این سیستم تحت اللفظی مسابقه ساخته شده در بهشت است. مختلف, عجیب قریب, پدیده های ناشی از آلبرت اینشتین موفق ترین نظریه های عقب خود را “نسبیتی” سر در آن شدید گرانشی شرایط. و اخترشناسان با استفاده از تلسکوپهای رادیویی می توانید با دقت اندازه گیری آنها به لطف کوچک انحراف و اثرات آن اثر در pulsar را metronomelike پالس. از جمله “پولسار زمان” اندازه گیری نشان می دهد مثلا که اتساع زمان است تحریف PSR J1141-6545 آشکار چرخش رای و کوتوله سفید مدار است که به تدریج در يمن به دلیل فراوان انتشار امواج گرانشی—همه مطابق با پیش بینی. در حال حاضر یک تیم تحقیقاتی با موفقیت شناسایی یکی دیگر از Einsteinian تغییر ناگهانی: نسبیتی قاب کشیدن—همچنین به عنوان شناخته شده Lense-Thirring اثر پس از نظریه پردازان که پیش بینی آن بیش از یک قرن پیش—در کدام یک سریع در حال چرخش شی چرخش پارچه از فضا زمان در اطراف آن است. نتایج منتشر شده در علم, در تاریخ 30 ژانویه.

“تصور کنید که شما یک کاسه عسل و شما با قرار دادن یک توپ گلف و برخی از رنگ آمیزی مواد غذایی داخل آن می گوید:” منجر نویسنده مطالعه Vivek Venkatraman کریشنان از موسسه ماکس پلانک برای رادیو نجوم در شهر بن آلمان است. “اگر شما پیچ و تاب و توپ گلف واقعا سریع عسل چرخش بیش از حد کشیدن رنگ آمیزی مواد غذایی همراه با آن است. در این مورد در حال چرخش توپ سفید کوتوله های عسل این است که انحنای فضا زمان و رنگ آمیزی مواد غذایی است pulsar.”

هنرمند تصویر از PSR J1141-6545 دودویی سیستم تشکیل شده از یک ستاره نوترونی در حال چرخش به سرعت در حال چرخش کوتوله سفید. این کوتوله سفید چرخش میکشد بافت فضا-زمان در اطراف با آن باعث مدار به جست و خیز کردن در فضا است.

محققان شناسایی نسبیتی قاب کشیدن قبل از اندازه گیری آن بسیار تاثیر روی ماهواره منتقله از راه آزمایش های در حال حرکت را از طریق زمین میدان گرانشی به عنوان سیاره ما می چرخد. اما این اولین بار است که ظریف آن اثر دیده شده است بنابراین به وضوح در جای دیگر در جهان هستی—در این عجیب و غریب سیستم قاب کشیدن برخی از 100 میلیون بار قوی تر از اثر خواهد بود در اطراف زمین است. حتی پس در ابتدا اخترشناسان به سختی متوجه آن است. جدولها در سراسر نزدیک به دو دهه از مشاهدات با استفاده از پرکس رصدخانه و بیشترین تلسکوپهای رادیویی در استرالیا در سال 2015 زمان PSR J1141-6545 ضربان را نشان داد کوچک “رانش” در سیستم پارامترهای مداری است که در ابتدا به نظر می رسید به سرپیچی از توضیح. حتی پس از, از جمله تمام سیستم را قبلا شناسایی اثرات نسبیتی که می توانید نیشگون گرفتن و کشیدن به حرکت کوتوله سفید و پولسار, Venkatraman کریشنان و همکاران خود را شکست خورده به حساب رانش. “ما واقعا هیجان زده چرا که این بدان معنی است که هر چیزی اشتباه است با داده ها و یا تجزیه و تحلیل ما—و یا آن را سیگنالینگ جدید فیزیک فراتر از نسبیت عام” Venkatraman کریشنان می گوید.

در این مورد—به عنوان در همه دیگران قبل از آن—انیشتین نظریه در نهایت برنده بیش از گمانه زنی درباره دستیابی به موفقیت در فیزیک. “[Venkatraman کریشنان] تا به حال eureka لحظه ای که او اجازه [از پولسار را] مداری هواپیما برای تغییر جهت آن که ما قبلا فرض ثابت بود در فضا می گوید:” متی Bailes یک ستاره شناس در دانشگاه سوئين برن در استرالیا که رهبری نظارت ویژه کمپین پس او اول تصور آن نزدیک به 20 سال پیش است. “ناگهان روشن شد مدار غلت در فضا در یک رای هرگز قبل از دیده می شود در این سیستم ها.”

که غلت—مشخصات فنی مداری به نام سبقت بود از قاب کشیدن (همراه با به خوبی شناخته شده کلاسیک اثر چرخش ناشی از انحراف در pulsar را نزدیک به کامل کروی شکل است که کمی تغییر در آن میدان گرانشی). به عبارت دیگر رانش بود و تا حدی به دلیل pulsar غلت به عنوان آن را کشیده بود و همراه در چرخش فضا زمان اطراف خود را کوتوله سفید همدم.

اما این سناریو نیاز به کوتوله سفید می شود در حال چرخش بسیار سریع—به یاد داشته باشید که توپ گلف در عسل— احتمالا بیش از یک بار در هر دقیقه است. که با سرعت سریع تر خواهد بود از می تواند توضیح داده شده در مدل استاندارد کوتوله سفید–تپ اختر دوتایی شکل گیری است. چنین سیستم شروع به عادی دو ستاره. یکی از آنها منفجر می شود به عنوان یک ابرنواختر به صورت یک تپ اختر که پس از آن می چرخد تا بسیار بالا چرخش نرخ انحراف مسیر گاز از آن همراه تبدیل همدم به آرامی در حال چرخش کوتوله سفید. برای PSR J1141-6545 مخالف باید جای گرفته اند با کوتوله سفید تشکیل اولین و در حال چرخش تا با سرقت گاز از soon-to-go-supernova pulsar پدر. در یک سری از محاسبات پیچیده منجر 70 میلیون شبیه سازی انفجار) ابرنواختر مطالعه همکاری نویسنده توماس آی از دانشگاه آرهوس در دانمارک بررسی این فرایند پیدا کردن باریک-اما-قابل قبول طیف وسیعی از توده ها و مدار برای دو اصلی ستاره ها که در نتیجه PSR J1141-6545 سیستم.

“هنگامی که ناظران به من تماس گرفت و پرسید: اگر من می توانید سعی کنید به مدل این سیستم من بلافاصله قلاب” آی می گوید. “من بسیار هیجان زده است که تست انیشتین نظریه گرانش می رود دست در دست با دولت از هنر binary star modeling.”

به عنوان تودرتو و ضمنی به این تحلیل ممکن است به نظر می رسد آن متقاعد کننده وجوش با کار زودتر انجام می شود که PSR J1141-6545 را کاشفان اول به دنبال توضیح این سیستم عجیب و غریب, ویژگی های. این مطالعه جدید را نتیجه گیری هستند “کاملا قانع کننده می گوید:” ویکتوریا کسپی دانشگاه مک گیل ستاره شناس بود که نه درگیر با کاغذ و, که کشف سیستم در سال 1999 با استفاده از پرکس رادیو تلسکوپ. “این pulsar-زمان بندی مشاهدات و تجزیه و تحلیل داده ها می ماهرانه انجام می شود و این تیم نیز همراه است که کار با جالب دودویی-تکامل شبیه سازی. علاوه بر این, آنها به خوبی پیدا کرده اند تایید [تشکیل] سناریو که ما استناد راه بازگشت در زمانی که این سیستم های غیر معمول کشف شد. این البته بسیار لذت بخش—آن را به خوبی برای دیدن یک پیش بینی را تایید کرد!”

در آینده Venkatraman کریشنان می گوید: زمان مشابه مطالعات دیگر سیستم های دوتایی متشکل از دو تپ اخترها همچنین می تواند نشان دهد نسبیتی قاب کشیدن است که می تواند به نوبه خود کمک به پین کردن آن تپ اخترها’ اندازه دقیق—حیاتی اندازه گیری است که فاش کردن اطلاعات جدید در مورد مرموز داخلی. “وجود دارد بسیاری از نظریه های, اما ما واقعا نمی دانیم چه اتفاقی می افتد به ماده داخل یک ستاره نوترونی. تراکم وجود دارد بسیار بیشتر از هر چیزی شما همیشه می تواند رسیدن به در یک آزمایشگاه. با بیشتر اندازه گیری [باینری هاستینگ سیستم] که چیزی است که ما ممکن است کمک به استنباط.”

در حال حاضر تلاش برای آزمایش نسبیت عام با موشکافی بیشتر در ادامه با این آخرین اختر فیزیک مورد دیگری تایید نظریه انیشتین. “این فوق العاده بود به این گرد هم می آیند و پس از دو دهه از رعایت” Bailes می گوید. “مانند بسیاری از نتایج در علم در ادراک آن نیست که تعجب آور است. اما آن را زیبا است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>