يدور الزمكان حول نجم ميت ، مؤكداً تنبؤات النسبية العامة

يدور الزمكان حول نجم ميت ، مؤكداً تنبؤات النسبية العامة
يدور الزمكان حول نجم ميت ، مؤكداً تنبؤات النسبية العامة
Anonim

جعلت طبيعة التواء نسيج الزمكان في "الدوامة" الكونية حول النجم الميت من الممكن مرة أخرى تأكيد تنبؤات نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، وفقًا لدراسة جديدة.

هذا التنبؤ هو ظاهرة تُعرف باسم انحباس الأطر المرجعية بالقصور الذاتي (IRF) ، أو تأثير لينس-ثيرنغ. ووفقًا له ، فإن الزمكان في محيط الأجسام الدوارة الضخمة يبدأ أيضًا في الدوران. على سبيل المثال ، تخيل أن الأرض الدوارة مغمورة في عسل لزج. عندما تدور الكواكب ، تلتف طبقات العسل القريبة معها في قمع - ويحدث شيء مشابه مع استمرارية الزمكان.

أظهرت الدراسات السابقة أن تأثير Lense-Thirring يظهر في حالة الأرض ، ولكن حجمه صغير للغاية ، وبالتالي يصعب قياسه. تتميز الأجسام الأكثر ضخامة ذات مجالات الجاذبية الأقوى ، مثل الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية ، بتأثير IFR القابل للقياس.

في العمل الجديد ، قام الباحثون بقيادة فيفيك فينكاترامان كريشنان ، عالم الفيزياء الفلكية في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي بألمانيا ، بدراسة نجم نابض شاب يسمى PSR J1141-6545 ، والذي تبلغ كتلته حوالي 1.27 كتلة شمسية ويقع على مسافة بعيدة. من 10000 إلى 25000 سنة ضوئية من الأرض في اتجاه كوكبة Mucha. النجوم النابضة هي نجوم نيوترونية تدور بسرعة وتصدر موجات راديو على طول الأقطاب المغناطيسية.

بولسار PSR J1141-6545 يدور حول قزم أبيض كتلته تساوي تقريبًا كتلة الشمس. الأقزام البيضاء هي بقايا نجوم متوسطة الكتلة محترقة استهلكت احتياطياتها من الوقود النجمي.

يدور النجم النابض حول القزم الأبيض في مدار ضيق لمدة تقل عن 5 ساعات ، ويتحرك عبر الفضاء بسرعة حوالي مليون كيلومتر في الساعة ، مع مسافة قصوى بين النجوم تساوي تقريبًا قطر الشمس.

درس الباحثون طبيعة النبضات النابضة التي لوحظت من الأرض في غضون 100 ميكروثانية على مدى 20 عامًا تقريبًا باستخدام تلسكوبات Parkes و UTMOST الراديوية الموجودة في أستراليا. هذا جعل من الممكن تحديد التغيرات طويلة المدى في طبيعة الحركة المدارية للنجم النابض والقزم الأبيض.

بعد استبعاد جميع الأسباب المحتملة الأخرى ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن هذه التغييرات تمثل مظهرًا من مظاهر تأثير جر IRF: طبيعة تأثير الدوران السريع للقزم الأبيض على الزمكان المحيط يسبب تغيرًا بطيئًا في اتجاه مدار النجم النابض. بعد تقييم عمق تأثير السحب ISO ، حسب الباحثون أن القزم الأبيض يدور حول محوره بتردد حوالي 30 مرة في الساعة. سمحت لنا النتائج التي تم الحصول عليها بتأكيد الافتراض السابق حول أصل نظام PSR J1141-6545 ، والذي بموجبه حدث انفجار المستعر الأعظم الذي شكل النجم النابض بعد تشكل القزم الأبيض ؛ لذلك اندلعت المادة نتيجة تسبب هذا الانفجار النجمي في زيادة كبيرة في سرعة دوران القزم الأبيض.

نشر البحث في مجلة Science.

موصى به: