地球から約6,800光年離れたユニークでエキゾチックな実験室は、地球ベースの天文学者が、これまで不可能だった方法でアルバートアインシュタインの一般相対性理論をテストするのを助けています。そして観察結果は一般相対性理論からの予測と正確に一致している、とジャーナルの4月26日号に発表される論文の科学者は言う 理科.
ESOの超大型望遠鏡と他の電波望遠鏡を併用することで、ボンのマックスプランク電波天文学（MPIfR）の博士課程に在籍し、論文の筆頭執筆者であるジョンアントニアディス氏は、奇妙な星のペアが物理。
「私はESOの超大型望遠鏡でシステムを観察し、パルサーの周りの動きによって引き起こされた白い矮星から放出される光の変化を探していました」とアントニアディスは言います。 「その場での迅速な分析により、パルサーが非常に重いことを実感しました。それは太陽の2倍の質量であり、私たちが知っている中で最も巨大な中性子星であり、基礎物理学のための優れた実験室でもあります。」
奇妙なペアは、毎秒25回回転する小さくて異常に重い中性子星で構成されています。 PSR J0348 + 0432という名前のパルサーは、超新星爆発の残骸です。パルサーは太陽の2倍の重さで、デンバーの大都市圏に収まります。幅はわずか20 km、つまり約12マイルです。この奇妙な星の重力は、地球よりも3000億倍以上も強力です。中心部では、強い重力が物質をさらにきつく絞っており、砂糖の塊の大きさの星の塊は10億トン以上の重さになります。球状星団の外側にある他の3つのパルサーだけがより速く回転し、周期が短くなります。
さらに、はるかに大きな白い矮星である、太陽のような星の非常に熱く燃え尽きたコアが、2.5時間ごとにJ0348 + 0432を一周します。
結果として、2011年にパルサーを発見した電波天文学者のライアンリンチと同僚たちは、このペアが科学者がこれまで不可能であった重力理論をテストできるようになることを実現しました。アインシュタインの一般相対性理論は、重力を時空の曲率として説明します。伸張したシーツに抱かれたボウリングのボールのように、時空は質量とエネルギーの存在下で曲がったり、反ったりします。 1916年に発表された理論は、観測された天文現象の最も単純な説明として、これまでのすべてのテストに耐えてきました。他の重力理論では異なる予測が行われますが、これらの違いは、太陽系内には見られない非常に強い重力場でのみ明らかになります。 J0348 + 0432は、アインシュタインの理論を詳細に研究する機会を提供しました。
プレーヤーを読み込んでいます…
このビデオは、PSR J0348 + 0432として知られるエキゾチックなダブルオブジェクトに対するアーティストの印象を示しています。このシステムは、時空で重力放射または波紋を放射しています。これらの波はまだ地球上の天文学者によって直接検出することはできませんが、エネルギーが失われたときのシステムの軌道の変化を測定することによって間接的に検出できます。クレジット：ESO /L.Calçada
アントニアディスのチームは、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡による白色矮星の観測と、ウェストバージニア州のグリーンバンク望遠鏡、ドイツのエフェルスバーグ100メートル電波望遠鏡、アレシボ天文台など、他の電波望遠鏡からのパルサーの正確なタイミングを組み合わせましたプエルトリコで。天文学者は、そのような近いパルサー連星が重力波を放射し、時間の経過とともに微小量のエネルギーを失い、白色矮星の伴侶の軌道周期がわずかに変化することを予測します。天文学者たちは、この変化の予測が一般相対性理論の予測とよく一致している一方で、競合する理論は異なっていることを発見しました。
「私たちの電波観測は非常に正確であったため、毎年800万分の1秒の軌道周期の変化を測定することができました。アインシュタインの理論が正確に予測しているとおりです」と別のチームメンバーのパウロフレイレはプレスリリースで述べています。
出典：
ESO：アインシュタインは正しかった–これまでのところ
天体物理ジャーナル：Green Bank Telescope 350 MHz Drift-scan Survey II：データ分析と相対論的バイナリを含む10個の新しいパルサーのタイミング
アスペン物理センターミリ秒パルサーの物理的応用、2013年1月会議：コンパクト相対論的バイナリPSR J0348 + 0432
