Sunkiasvoris pulsaras-rekordininkas meta iššūkį Einšteino teorijai  (10)

Tankiausi visatos objektai savo gretose turi naują sunkiasvorį rekordininką. Mažytis, truputį už Šiaulius (miesto plotas – 81 km2) mažesnis pulsaras, savo dydžiu prilygstantis Manheteno salai (jos plotas – apie 60 km2), sveria 2,04 karto daugiau nei Saulė. Mažas kupstas didelį vežimą apverčia, byloja liaudies išmintis. O astrofizikai neatmeta galimybės, jog šis rekordinis visatos „kupstas“ gali apversti bendrosios reliatyvumo teorijos vežimą. Mat gali nutikti ir taip, jog A. Einšteino teorijos patikimumu gali būti suabejota.

Pulsarai – nepaprastai greitai aplink savo ašį besisukančios žuvusių žvaigždžių liekanos, į kosminę erdvę švyturio spindulių pavidalu siunčiančios radijo bangas. Greičiausi pulsarai egzistuoja dvinarėse žvaigždžių sistemose, kur jų kaimynystėje skrieja kitas objektas – žvaigždė ar baltoji nykštukė. Pulsaro sukimosi apie savo ašį greitis didėja siurbiant kompanionės medžiagą. Tokia parazitinė partnerystė gali trukti milijardus metų, pakol abu objektai susidurs ir susilies.

Pagal Einšteino bendrąją reliatyvumo teoriją, aiškinančią gravitacijos veikimą, du vienas aplink kitą besisukantys kūnai erdvėlaikyje turėtų palikti ryškius ribulius – gravitacines bangas. Nors šių mokslininkams dar niekad nėra tekę stebėti tiesiogiai, mokslo pasaulis turi tvirtų argumentų, jog gravitacinės bangos egzistuoja. Dvinarių sistemų su pulsaru tyrimai gali būti puikus būdas tokias bangas užfiksuoti ir tokiu būdu dar sykį įsitikinti, jog bendroji reliatyvumo teorija yra teisinga.

Tačiau grįžkime prie tik ką atrasto pulsaro-rekordininko. Jo pavadinimas – J0348+0432. Jis buvo aptiktas Vakarų Virdžinijoje veikiančios observatorijos „Green Bank Telescope“ teleskopu, kai jis dėl techninio aptarnavimo darbų buvo iš dalies nenaudojamas. 100 metrų skersmens radijo teleskopo parabolinės antenos remonto metu nebuvo galima judinti keletą mėnesių.

„Tačiau teleskopas galėjo sėkmingai sau skenuoti vieną ir tą patį dangaus plotelį, – pasakoja atradimą Harvardo-Smitsono teorinės astrofizikos konferencijoje pristačiusi Makdžilo universiteto (McGill University) Monrealyje (Kanada) astrofizikė Viktorija Kaspi (Victoria Kaspi). – Tad kodėl to neišnaudojus?“

Tokiu būdu mokslininkė su kolegomis atrado ir identifikavo 39 milisekundžių dažniu radijo impulsus skleidžiantį pulsarą. Pulsaras priklauso dvinarei sistemai ir sukasi aplink baltąją nykštukę – ji yra taip pat žuvusios žvaigždės palaikai, tik kiek mažesnio tankio. Baltosios nykštukės masė – 0,172 Saulės masės. Pagal abiejų kūnų skriejimo trajektorijų nuokrypius astronomai apskaičiavo ir pulsaro masę. Paaiškėjo, jog ji prilygsta 2,04 Saulės masės. Ankstesnio rekordininko masė – 1,97 Saulės masės.

„Šis mirusių žvaigždžių tandemas dėl savo masių skirtumo yra kone idealus natūralios kilmės bandymų poligonas, kuriame dar sykį galima patikrinti bendrąją reliatyvumo teoriją, – tvirtina V. Kaspi.

Kai kuriose alternatyviose gravitacijos teorijose, kurios, bendrosios reliatyvumo teorijos nesėkmės atveju, galbūt galėtų ją pakeisti, tvirtinama, jog neutroninei žvaigždei gali būti būdingi tam tikri vidiniai gravitaciniai efektai, nebūdingi santykinai lengvoms baltosioms nykštukėms. Tie efektai galėtų deformuoti gravitaciją ir generuoti papildomas gravitacines bangas, rašo „Newscientist.com“. Todėl atstumas tarp tandemą sudarančių objektų mažėtų vis sparčiau. O tai astronomai galėtų stebėti net ir tiesiogiai nematydami gravitacinių bangų.

Tačiau pulsaro netipiškai didelė masė bendrajai reliatyvumo teorijai gali būti rimta rakštis. Pulsaruose Saulės dydžio žvaigždės masė telpa į rutulį, kurio skersmuo – ne didesnis nei 20-24 km. Teorijos, aiškinančios, kaip atomai kolapsuoja tokio tankio sąlygomis, numato, jog neutroninės žvaigždės negali būti daugiau negu dusyk masyvesnės už Saulę. Jei taip atsitiktų, neutroninė žvaigždė turėtų virsti juodąja skyle.

„Jei kito pulsaro-rekordininko masė Saulės masę viršys daugiau nei 2 kartus, fizikams teks grįžti prie lentos… ir galbūt ieškoti bendrosios reliatyvumo teorijos modifikacijų“, – atkreipia dėmesį Arizonos valstijos universiteto astrofizikos profesorė Feryal Ozel.

Aut. teisės: www.technologijos.lt

(2)
(0)
(2)

Komentarai (10)