Пульсар PSR J0337 1715 та універсальність вільного падіння

За даними дослідження, що було зроблено в рамках міжнародного проєкту Інституту Макса Планка, сильний принцип еквівалентності, ймовірно, застосовується до всіх астрономічних об'єктів, окрім нейтронних зірок.

Астрономи відстежували рух пульсара PSR J0337+1715, який належить до потрійної зоряної системи. Результати, отримані на підставі комбінації даних радіотелескопів і детектора гравітаційних хвиль, є найточнішим тестом загальної теорії відносності: гравітація "працює" з однаковим прискоренням, незалежно від густини речовини та сили власного гравітаційного поля.

Альтернативний закон всесвітнього тяжінняЕйнштейн називав цей підхід своєю "найкращою ідеєю", оскільки саме така інтерпретація стала основою загальної теорії відносності. Постулат діє і щодо нейтронних зірок, які спотворюють простір-час набагато сильніше, ніж звичайні зірки, а тим паче планети. У будь-якому разі, фундаментальних суперечностей ЗТВ поки що не знайдено.

Пульсар PSR J0337+1715, розміщений у сузір'ї Тельця, має масу 1,44 від сонячної. Він показує регулярні радіоімпульси, період обертання навколо спільного центру мас - разом з двома кардиками - 1,6 доби, орбітальний період 366 діб.

Білі карлики, як припускається, не перевищують розміру Землі. Щільність речовини тут до 500 кг на кубічний см, можливо, навіть більше. Водночас розмір пульсара близько 12 км у радіусі, тобто щільність речовини - мільярд тонн на піщинку цукру.

Гійом Вуазен з паризького Центру астрофізики, разом з іншими французькими та британськими дослідниками, використовував радіотелескоп Nancay, розташований у регіоні Сельн, щоб точно виміряти час фіксації радіоімпульсів від PSR J0337+1715. Таким чином було підтверджено універсальність вільного падіння, що лежить в основі ЗТВ.

Водночас отримані результати - це дуже суворі обмеження на альтернативні теорії гравітації, зокрема, для ідеї темної матерії. Крім того, такі обмеження змушують описувати гравітацію виключно геометричними методами, не вдаючись до рефлексії на тему неіснуючих сутностей.

Наразі найбільш точні критерії універсальності вільного падіння отримано за допомогою спеціалізованого супутника Microscope, який вимірював прискорення в гравітаційному полі Землі.

Сильний принцип гравітації - Час Науки

Фото: Astronomy
Сильний принцип гравітації

 

За теоріями, малі тіла мають падати з однаковим прискоренням в тому самому силовому полі, але в системах, де астрономічні об'єкти зв'язані спільною гравітацією, ситуація трохи інша. За ЗТВ, принцип універсальності діє, але "альтернативники вважають, що відхилення збільшуються з ростом викривлення простору-часу, спричиненого досліджуваними об'єктами.

Так, для Сонця і білих карликів відхилення існують, але воно таке мале, що ним можна нехтувати. Не така справа з нейтронними зірками, які створюють навколо себе малодосліджені "автономні" гравітаційні поля.

Тому всі висновки, запропоновані астрофізиками, поки що є лише досить спекулятивними гіпотезами.

Поділитися:

Написати коментар

Популярні статті

Також читають