Beprotiškas suktukas ir net erdvės iškreipimas: pulsaras ir Žemės dydžio planeta, apie savo ašį apsukanti per mažiau nei 200 sekundžių ()

2020-02-09

Bendroji reliatyvumo teorija prognozuoja, kad masyvūs objektai iškreipia erdvę aplink save. Jei objektas dar ir sukasi, kartu su juo pradeda suktis ir aplinkinė erdvė: dalelė, patekusi į tokį regioną, imtų skrieti ta pačia kryptimi, kuria sukasi masyvus kūnas. Šis sukimasis, vadinamas Lense-Thirring precesija, yra labai nežymus, todėl aptikti jį labai sudėtinga.

2015 metais tai padaryta Žemės orbitoje – labai tiksliai matuojant planetos gravitacinį lauką ir reliatyvistinius efektus, pavyko užfiksuoti ir precesiją. O dabar precesija įvertinta tolimai dvinarei sistemai, kurią sudaro pulsaras ir baltoji nykštukė.

Pulsaras yra labai greitai aplink savo ašį besisukanti neutroninė žvaigždė, bet precesija išmatuota ne aplink ją, o aplink baltąją nykštukę. Pastaroji irgi sukasi gana greitai – nors yra Žemės dydžio, vieną ratą aplink savo ašį apsuka per mažiau nei 200 sekundžių.

Pulsaras tokiems stebėjimams labai naudingas tuo, kad neutroninė žvaigždė sukasi labai tolygiai. Jei jo neveikia jokie pašaliniai veiksniai, pulsaro žybsniai mus pasiekia tiksliai vienodais intervalais. Bet kokie nuokrypiai nuo šio reguliarumo leidžia apskaičiuoti pašalinio poveikio pobūdį ir stiprumą.

Ilgalaikiai šios dvinarės sistemos, PSR J1141-6545, stebėjimai parodė, kad jos orbita keičiasi – precesuoja šiek tiek panašiai, kaip Merkurijaus orbita aplink Saulę. Tačiau PSR J1141-6545 neturi planetų, kurios galėtų sukelti tokią stiprią precesiją, be to, orbita yra beveik apskritiminė, priešingai nei Merkurijaus. Taigi pagrindiniai efektai, galintys keisti orbitos konfigūraciją, yra žvaigždžių nesferiškumas ir baltosios nykštukės kuriama Lense-Thirring precesija. Įvertintas antrojo efekto stiprumas atitinka bendrosios reliatyvumo teorijos prognozę.

Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

Aut. teisės: Konstanta.lt

(20)
(0)
(20)

Komentarai ()