Araştırmalar, beyaz cücelerin yüksek hızlı dönüşünün bu canlı dansta zamanı ve mekanı yavaşlattığını buldu.
Hızla dönen beyaz cüce, kozmik dansında zamanı ve mekanı sürükler.
Gökbilimciler, ikili yıldız sistemlerinde beyaz cücelerin dönüşünü incelemek için Einstein'ın genel görelilik teorisini nasıl kullanıyorlar? Einstein'ın genel görelilik teorisine göre, büyük bir nesnenin dönüşü, çevresinde uzay-zaman sürüklenmesine neden olacaktır. Örnek olarak dünyanın dönüşünü alın, bu etki uydu deneyleri ile test edilmiştir.
Radyo pulsarlarının yardımıyla, uluslararası bir bilim insanı ekibi (özellikle Almanya, Bonn'daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'ndeki bilim adamları dahil) hızla dönen beyaz cüce yoldaş yıldızın etrafındaki uzay-zaman girdabını tespit etti ve böylece bunu doğruladı. Eşsiz bir ikili yıldız sistemi oluşumu teorisi. Araştırma sonuçları bu haftanın "Science" dergisinde yayınlandı.
Bu beyaz cüce-pulsar ikili sistemi olan PSR J1141-6545, CSIRO'nun Parkes Radyo Teleskobu tarafından keşfedildi. Pulsar, karşılık gelen beyaz cüceyi her 4.8 saatte bir yörüngede tutar. Beyaz cücenin hızlı dönüşü, etrafındaki uzay-zamanı sürükleyerek tüm yörüngenin yönünün değişmesine neden olur.
1999 yılında, Avustralya Parkes Radyo Teleskobu'nun yardımıyla bilim adamları, ünlü Güney Haçı'na yakın Musca (Sinek) takımyıldızında benzersiz bir ikili yıldız sistemi keşfettiler. Bu galakside, radyo pulsar PSR J1141-6545 ve nispeten büyük bir beyaz cüce birbirlerinin yörüngesinde dolanıyor ve "bir yılı" Dünya'da 5 saatten az sürüyor. Bir radyo pulsarı, manyetik kutupları boyunca radyo dalgaları yayan, hızla dönen bir nötron yıldızıdır. "Bu pulsarın yörüngesi çok özel.
Yıldızlar arasındaki maksimum mesafe güneşin boyutunu pek geçmediğinden, yörüngede saatte yaklaşık 1 milyon kilometre maksimum hızla uzayda uçar. ", bu makalenin ilk yazarı ve Avustralya'daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'nde bir bilim insanı olan Dr. Vivik Vicataraman Krishnan" dedi. Doktora için okurken, radyo pulsar PSR J1141-6545 üzerinde veri analizi ve kısmi gözlemler yaptı.
Teorik modeller, pulsarlardan ve beyaz cücelerden oluşan diğer ikili yıldız sistemlerinden farklı olarak, PSR J1141-6545'in beyaz cüce yoldaşı yıldızının kendisinden önce oluştuğunu göstermektedir. Bu teorik modellerin önemli bir öngörüsü, pulsarı oluşturan süpernova patlamadan önce, pulsarın öncüsünden beyaz cüceye büyük miktarda kütle transferi olduğu ve bu da beyaz cücenin dönüş hızını büyük ölçüde hızlandırdığıdır. Danimarka'daki Aarhus Üniversitesi'nde nötron yıldızı ve beyaz cüce yıldız uzmanı olan Profesör Thomas Tauris, "Bu dönüşü ölçmek, ikili yıldız sistemi evrim modelimizin önemli bir testidir" dedi.
Bir yıldızın dönüşünü ölçmenin standart yöntemi, onun spektral çizgilerini incelemektir. Bununla birlikte, bunun PSR J1141-6545'in beyaz cüce arkadaşı üzerinde çok az etkisi vardır. Öyleyse dönüşünü nasıl ölçeceğiz? Cevap, 100 yıldan daha uzun bir süre önce teorik fiziğin gelişimine kadar geriye götürülebilecek beklenmedik bir yönden kaynaklanıyor.
Kasım 1915'te Genel Görelilik tamamlanmadan önce bile Albert Einstein, yerçekiminin uzay-zamanın bükülmesinin nedeni olduğu teorisinde, kütlenin dönüşünün genellikle doğrudan Newton'un gök cisimleri teorisine uygun olan yerçekimi alanına etki ettiğini fark etmişti. farklı. Basitçe söylemek gerekirse, kütlenin dönüşü yakınındaki uzay-zamanı deforme edecektir ve bu etkiye genellikle "çerçeve sürükleme efekti" denir. Daha sonra 1918'de, Albert Einstein'ın güçlü desteğiyle Joseph Lance ve Hans Serling, güneş sistemindeki bu etkiyi hesaplamak için genel göreliliği kullandılar. Özellikle, güneşin dönüşünün neden olduğu uzay-zaman sürüklemesinin gezegenlerin hareketini nasıl etkilediğini hesapladılar. Bu etkilerin o sırada ölçülemeyecek kadar küçük olduğu sonucuna vardılar.
Aynı zamanda teknoloji ilerledi ve yerçekimi sondası B gibi uydu deneyleri ve LAGEOS 12 ve LARES gibi lazer aralıklı uyduların kombinasyonu ile dünyanın dönmesinden kaynaklanan referans çerçevesinin sürükleme etkisi nihayet tespit edildi. Yerçekimi Sondası B, bu etkiyi ölçmek için dört adet hassas jiroskop kullanır ve daha sonraki bir deney, uydunun yörünge düzleminin dünyanın dönüşü yönündeki yavaş hareketini ölçtü, sözde "Mızrak Satan devinim". Aynı zamanda, uydunun bu deviniminin% 2 civarında olduğu doğrulanmıştır ki bu, genel görelilik öngörüsü ile tutarlıdır. Etkisi minimumdur: Örneğin, LAGEOS-1 yaklaşık 12.300 kilometre yarıçaplı dairesel bir yörüngede bulunur. Yörünge düzlemi yılda sadece 0.000086 derece ilerler ve bu tam dönüş için yaklaşık 40 milyon yıla eşittir.
Yıldız evrim modeline göre, PSR J1141-6545'in beyaz cüce yoldaşının etrafındaki durum oldukça farklı olmalıdır: Dünyadan biraz daha küçük olmasına rağmen kütlesi, Güneş'in kütlesine eşdeğer olan, dünyanın 340.000 katıdır. Birkaç dakika içinde kendi ekseni etrafında dönmesi bekleniyor. MPIfRin genel görelilik uzmanı ve makalenin ortak yazarı Dr. Norbert Wex, LAGEOS-1'in bu beyaz cücenin yörüngesinde döndüğünü varsayarsak, yörüngesi her gün birkaç derece ilerleyecektir, çünkü zaman ve uzaydaki çekiş beyaz cüceninkinden yaklaşık 100 milyon kat daha fazladır. ".
İnsanların bu beyaz cüceye uydu fırlatması imkansızdır çünkü binlerce ışık yılı (on trilyonlarca kilometre) uzakta. Bu pulsardan gelen radyo sinyali, LARES ve LAGEOS-1-2 uydularına benzer bir lazer aralığı ölçümü olan hareketinin doğru bir ölçümünü sağlar. "Atomik saatler yardımıyla, Parkes ve en büyük radyo teleskoplar üzerindeki pulsar sinyallerinin varış zamanının son derece hassas ölçümlerini yapabiliyoruz. Ayrıca yaklaşık 20 yıl boyunca ortalama 30 kilometre menzili de ölçebiliyor. Pulsarın yörüngesini doğru bir şekilde izleyin. Bu, kesin boyut ve yöne sahip belirli bir yörünge üretir ", diye açıkladı Dr. Vivekwankatraman Lemakris Krishnan.
Pulsar ile beyaz cüce arasındaki mesafede, uzay-zamanın sürükleme kuvveti, Lager Germen benzeri yörüngenin mesafesinin yaklaşık bir milyon katıdır. Bununla birlikte, geçtiğimiz 20 yılda, Mercek Satışının durması, hala pulsarın 150 kilometrelik devinimine yol açtı. Yeni Zelanda'daki Auckland Teknoloji Üniversitesi'nden bir bilim adamı ve makalenin ortak yazarı olan Dr. William Van Stratton şöyle açıkladı: Ayrıntılı hesaplamalardan sonra ve bir dizi olası deneysel hata hariç tutulduğunda, J1141-6545 pulsarının gözlemleri böyle bir sapma gösteriyor. , Bunun yörünge yönünün değişmesinden kaynaklandığı kanıtlandı. "
Mercek Satışı etkisini hesaba katan bu ölçüm yönteminin dikkatli bir analizi, beyaz cücenin dönüş süresinin devir başına yaklaşık 100 saniye olduğunu tahmin edebilir.Bu, pulsarın 1,5 milyon yıl önce pulsarı oluşturan süpernova patlamasından önce oluştuğunu doğrular. Selefinin bu beyaz cüceler görüşüne önemli bir toplu aktarımı var. Avustralya'daki Swinburne Üniversitesi'nde bir bilim insanı olan ve aynı zamanda makalenin ortak yazarı olan Profesör Matthew Bells şöyle düşünüyor: "Böyle bir sonuç, Albert Einstein'ın bize bıraktığı ve şimdi anlamamızı sağlayan bir araçtan geliyor. Pulsarlar ve arkadaşları hakkında daha fazla bilgi. "
MeerKAT ve Kare Kilometre Dizisi (SKA) gibi yakında çıkacak yeni radyo teleskopları, Einsteinın teorisinin bu doğal laboratuvarlarda nasıl çalıştığını anlamada merkezi bir rol oynamamıza yardımcı olacak. Birleşik Krallık'taki SKA'daki makalenin yazarlarından biri olan Dr. Evan Keane şöyle düşünüyor: Kilometrekare dizisi bunun gibi daha tuhaf ikili yıldız sistemlerini tespit ettikçe, genel göreliliğin gelecekte öngördüklerini daha fazla incelemeyi umuyoruz. etki."
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3.
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
