Меню

Радиоастрономы при помощии тройной звездной системы проверили универсальность свободного падения

Согласно результатам исследования, проведенного в рамках международного проекта Института Макса Планка, существует высокая вероятность того, что сильный принцип эквивалентности действует для всех астрономических объектов, кроме нейтронных звезд.

Астрономы проследили движение пульсара PSR J0337+1715, входящего в состав тройной звездной системы. Результаты, полученные на основе комбинации данных радиотелескопов и детектора гравитационных волн, по сути являются наиболее точным тестом общей теории относительности: гравитация «работает» с одинаковым ускорением, независимо от плотности вещества и силы собственного гравитационного поля.

Эйнштейн называл данный подход своей «самой удачной мыслью», поскольку именно такая интерпретация легла в основу общей теории относительности. Постулат действует и в отношении нейтронных звезд, искривляющих пространство-время многократно сильнее, чем обычные звезды, а тем более планеты. Во всяком случае, фундаментальных противоречий ОТО пока не выявлено.

Тройная звездная система

Пульсар PSR J0337+1715, расположенный в созвездии Тельца, обладает массой 1,44 от солнечной. Он демонстрирует регулярные радиоимпульсы, период обота вокруг общего центра масс - совместно с двумя кардиками - 1,6 суток, орбитальный период 366 суток.

Белые карлики, как предполагается, не превышают размер Земли. Плотность вещества здесь до 500 кг на кубический см, возможно, даже больше. В то же время размер пульсара около 12 км в радиусе, то есть плотность вещества — миллиард тонн на песчинку сахара.

Гийом Вуазен из парижского Центра астрофизики, совместно с другими французскими и британскими исследователями, использовал радиотелескоп Nancay, расположенный в регионе Сельн, чтобы точно измерить время фиксации радиоимпульсов от PSR J0337+1715. Таким образом была подтверждена универсальность свободного падения, лежащая в основе ОТО.

Взаимная гравитация в тройной звездной системе

Вместе с тем полученные результаты — это очень жесткие ограничения на альтернативные теории гравитации, в частности, для идеи темной материи. Кроме того, такие ограничения заставляют описывать гравитацию исключительно геометрическими методами, не прибегая к рефлексии на тему несуществующих сущностей.

В настоящее время наиболее точные критерии универсальности свободного падения получены с помощью специализироваанного спутника Microscope, который измерял ускорения в гравитационном поле Земли.

Сильный принцип гринцип гравитации

Хотя теории предсказывают, что малые тела падают с одинаковым ускорением в одном и том же силовом поле, картина несколько иная в системах, где астрономические объекты удерживаются совместной гравитацией. По ОТО, принцип универсальности сохраняется, но «альтернативщики утверждают, что отклонения возрастают по мере увеличения искривления пространства-времени, вызываемого исследуемыми объектами. То есть для Солнца и белых карликов отклонение есть, но оно на столько мало, что им можно пренебречь. Чего не скажешь о нейтронных звездах, которые выстраивают вокруг себя малоизученные «автономные» гравитационные поля.

Поэтому все выводы, предложенные астрофизиками, пока что остаются на уровне вполне вероятных гипотез.

Добавил:Всеволод Гордиенко Дата:2020-06-13 Раздел:Астрономия