Аинстеинова теорија опште релативности је још једном потврђена, овај пут у колебању пулсара на 25.000 светлосних година од Земље. Током периода од 14 година, астрономи су приметили окретну неутронску звезду ПСР Ј1906 + 0746.
Њихов циљ? Проучавати колебање или прецесију два пулсара док се крећу у орбити, ретка је појава предвиђена општом релативношћу.
Астрономи, на челу са Грегоријем Десвигнесом из Института Мак Планцк за радио астрономију у Бонну, Немачка, објавили су своје резултате у броју 6. септембра часописа Сциенце. Њихова открића могу помоћи у процени броја ових такозваних бинарних пулсара у нашој галаксији и брзине спајања неутронских звезда, који могу произвести гравитационе таласе (такође предвиђене релативношћу) који се могу опазити на Земљи.
Пулсари брзо окрећу неутронске звезде које са својих магнетних полова зраче млазове наелектрисаних честица. Интензивна магнетна поља убрзавају честице до скоро светлосне брзине, стварајући зраке радио таласа који светлуцају у простор попут свемирских светионика. Са прецизношћу налик сату, пулси се ротирају до хиљаде пута у секунди, стварајући предвидљив пулс када зраке замахну по Земљи. Компактна језгра мртвих звезда стрши више масе од нашег сунца у простор града и најкомпактнији су предмети у свемиру - идеални испитни предмети за теорију опште релативности.
"Пулсари могу да пруже тестове гравитације који се не могу урадити на било који други начин", изјавила је коауторица Ингрид Стаирс са Универзитета Бритисх Цолумбиа у Ванцоуверу. "Ово је још један леп пример таквог теста."
Општа релативност, коју је Алберт Еинстеин први пут формулисао 1915. године, описује како материја и енергија прекривају ткиво простора и времена да би створили силу гравитације. Масивни густи предмети, попут пулсара, могу драматично савити простор-време. Ако се два пулсара нађу у орбити око себе, општа релативност предвиђа да могу да направе лагано колебање док се окрећу, као споро вртећи се врх. Ова посљедица гравитације назива се релативистичка спин рецесија.
Када су астрономи открили ПСР Ј1906 + 0746 2004. године, изгледао је као готово сваки други пулсар, са две дефинитивне, поларизоване зраке видљиве при свакој ротацији. Али, када се неутронска звезда други пут приметила годинама касније, појавио се само један сноп. Прелазећи кроз запажања од 2004. до 2018. године, Десевигнесов тим утврдио је да је нестанак снопа проузрокован прецесијом пулсара.
Користећи податке из 14 година, развили су модел у распону од 50 година и тачно предвиђали нестанак и поновно појављивање обе снопове из прецесије. Када су упоредили модел са посматрањем, стопа прецесије се подударала са само 5% несигурности. Подаци су били у сагласности са Еинстеиновом теоријом.
"Експеримент нам је требао дуго да довршимо," изјавио је Мицхаел Крамер, директор фундаменталне физике Института Мак Планцк у истраживачком одељењу Радио Астрономије. "Бити стрпљив и марљив заиста се исплатило."
