Группа астрономов подтвердила некоторые выводы общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна. Это стало возможным благодаря наблюдениям за уникальным для нашей Галактики объектом - парой пульсаров, связанных гравитацией и обращающихся друг вокруг друга. Результаты наблюдений опубликованы сегодня в журнале Science.
Пульсары - нейтронные звезды, которые могут возникать после взрыва сверхновых. Они обладают гигантской плотностью, близкой к плотности атомного ядра. Их масса может превышать массу Солнца, а размер может быть меньше территории Москвы. Некоторые нейтронные звезды быстро вращаются и испускают мощное радиоизлучение, которое фиксируют радиотелескопы на Земле. При вращении мощность сигнала постоянно меняется, пульсирует, почему их и назвали пульсарами.
Обнаруженный в 2003 году объект, получивший обозначение PSR J0737-3039A/B, - единственная известная в нашей Галактике звездная система, в которой два пульсара вращаются друг вокруг друга. При этом они находятся так близко, что вся система, расположенная в 1,7 тысячи световых лет от нас, могла бы поместиться внутри нашего Солнца.
"Двойной пульсар создал идеальные условия для проверки предсказаний общей теории относительности, поскольку чем ближе друг к другу расположены массивные объекты, тем более значимы релятивистские эффекты", - поясняет автор статьи Рене Бретон из канадского университета МакГилла, слова которого приводятся в сообщении университета.
Система PSR J0737-3039A/B устроена так, что при вращении один пульсар затмевает другой с точки зрения наблюдателя с Земли, отмечает РИА Новости. Эти затмения дают информацию об ориентации пульсара и его вращении, что вместе с другими наблюдениями позволяет подтвердить выводы общей теории относительности для массивных систем, в которых существует сильная гравитация.
Согласно общей теории относительности, сформулированной Эйнштейном в 1916 году, гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, а деформацией пространства-времени, которая вызвана, в частности, присутствием массы-энергии. В частности, ОТО предсказала отклонение лучей света в сильном гравитационном поле, постепенное смещение большой оси эллиптических орбит небесных тел (что было подтверждено обнаруженным смещением перигелия орбиты Меркурия).
Несмотря на то, что до сих пор не было обнаружено фактов, не соответствующих ОТО, разработано множество альтернативных теорий гравитации. Некоторые эффекты, которые могут подтвердить или опровергнуть правильность точки ОТО, можно наблюдать только в сильном гравитационном поле. "Эйнштейн предсказывал, что в таком сильном гравитационном поле ось, вокруг которой вращается объект, прецессирует - или медленно меняет направление по мере вращения пульсара вокруг своего компаньона", - говорит профессор Виктория Каспи из университета МакГилла.
"Пульсары слишком малы и слишком далеки, чтобы мы могли наблюдать это качание непосредственно. Однако, так как они обращаются друг вокруг друга каждые 145 минут, каждый раз проходя друг перед другом, астрономы поняли, что они смогут измерить направления осей вращения пульсаров. После терпеливого сбора данных в течение четырех лет, они определили, что прецессия оси вращения точно соответствует предсказанию Эйнштейна", - сказал Бретон. Он добавил, что хотя прецессия наблюдается и в солнечной системе, из-за слабой гравитации различия между эффектами, предсказанными общей теорией относительности и альтернативными теориями, слишком малы. "Требовались измерения в сильных гравитационных полях у массивных и компактных тел, таких как нейтронные звезды и черные дыры", - пишут авторы статьи.
