Теория гравитации Эйнштейна получает убедительное доказательство в виде существования необычной системы из двух звезд

Необычная бинарная звездная система, располагающаяся на удалении 7 тысяч световых лет от Земли, стала для ученых-физиков чем-то вроде уникальной "космической лаборатории", позволяющей провести подробное изучение природы гравитации. Изучение сложного гравитационного поля, формирующегося из сильной гравитации массивной нейтронной звезды и гравитации белой карликовой звезды, позволило ученым подвергнуть строгой проверке все существующие на сегодняшний день теории гравитации. И, как оказалось, Общая теория относительности Альберта Эйнштейна, опубликованная еще в 1915 году, остается актуальной и по сегодняшний день.

Некоторые ученые считают, что при неких чрезвычайных условиях модели, описанные теорией Эйнштейна, потеряют свою действительность. К примеру, общая теория относительности, точнее, ее некоторые постулаты, несовместимы с теорией квантовой механики. Но, ученые-физики надеются в скором времени найти скрытые по сей день законы и дополнительные зависимости в описаниях гравитации, которые устранят вышеуказанные несовместимости.

Одним из методов изучения гравитации и ее законов является наблюдения за массивными космическими объектами, эффекты от гравитации которых можно определить с помощью существующих технологий. Именно поэтому большой интерес у ученых вызвало обнаружение бинарной системы PSR J0348+0432, состоящую из пульсара, вращающейся нейтронной звезды, масса которой в два раза превышает массу Солнца, и звезды - белого карлика, которые вращаются друг вокруг друга, совершая полный оборот за каждые два с половиной часа. Наблюдения за траекториями обеих звезд показали, что их движение полностью укладывается в законы Общей теории относительности.Эта "звездная пара" была впервые обнаружена с помощью телескопа Green Bank Telescope (GBT) Американского научного фонда. Более детальные исследования системы PSR J0348+0432 проводились с помощью телескопов Apache Point в Нью-Мексико, Very Large Telescope в Чили и William Herschel Telescope на Канарских островах. Наблюдения за системой в радиодиапазоне проводились при помощи радиотелескопа Arecibo в Пуэрто-Рико и телескопа Effelsberg в Германии, которые позволили точно измерить даже самые маленькие изменения в траектории движения звезд.

В звездных системах, подобных системе PSR J0348+0432, движение двух космических объектов приводит к возникновению гравитационных возмущений, которые становятся источником гравитационных волн, с которыми в окружающее пространство уходит некоторое количество энергии системы. Измеряя с очень высокой точностью за длительны промежуток времени время прибытия сигнала от пульсара, астрономы могут определить количество теряемой системой энергии и характеристики испускаемого гравитационного излучения, гравитационных волн. Уникальность системы PSR J0348+0432, позволяющая выполнить существующие теории гравитации, заключается в том, что только лишь одна из звезд системы является пульсаром, посылающим сигналы в космос и обладающим огромной силой притяжения. Вторая, более компактная, звезда - белый карлик, движущаяся вокруг пульсара по близкой орбите, используется в качестве индикатора, демонстрирующего изменения гравитационного поля в системе.

Подтверждение истинности теорий Эйнштейна является весьма благоприятной новостью для ученых, которые в недалеком будущем собираются провести непосредственное обнаружение гравитационных волн с помощью высокоточных научных инструментов. Используя эти инструменты, исследователи надеются зарегистрировать гравитационные волны, испускаемые сильными и высокоэнергетическими астрофизическими явлениями, происходящими при столкновениях нейтронных звезд или черных дыр. "Результаты исследований звездной системы PSR J0348+0432 указывают на то, что все методы, которые легли в основу инструментов для регистрации гравитационных волн, будут действительно работать" - рассказывает Райан Линч, ученый-астрофизик из университета Макгилла, - "А знание характеристик и особенностей искомых гравитационных волн позволит нам качественно выделить сигналы этих волн из общего шума, регистрируемого высокочувствительными датчиками".

Источник: Источник