Če iščete nekaj resnično edinstvenega, si oglejte kozmični menaže aux trois, ki ga je odkrila skupina mednarodnih astronomov s teleskopom Green Bank (GBT). Ta nenavadna skupina, ki se nahaja v ozvezdju Bika, vključuje pulsar, po katerem kroži par belih pritlikavih zvezd. To je prvič, da so raziskovalci identificirali sistem trojnih zvezd, ki vsebuje pulzar, in ekipa je že uporabila natančnost pulzarjevega utripa, podobno uri, da bi opazovala učinke gravitacijskih interakcij.
»To je resnično izjemen sistem s tremi degeneriranimi objekti. Preživel je tri faze prenosa mase in eksplozijo supernove, a je kljub temu ostal dinamično stabilen,« pravi Thomas Tauris, prvi avtor te študije. »Pulsarje so že prej našli pri planetih, v zadnjih letih pa so odkrili številne nenavadne binarne pulzarje, za katere se zdi, da zahtevajo izvor trojnega sistema. Toda ta novi milisekundni pulsar je prvi, ki je bil odkrit z dvema belima pritlikavkama.'
To ni bilo le naključno odkritje. Opazovanja 4.200 svetlobnih let oddaljene J0337+1715 so prišla iz intenzivnega študijskega programa, ki je vključeval več največjih svetovnih radijskih teleskopov, vključno z GBT, radijskim teleskopom Arecibo v Portoriku in ASTRONovim radijskim teleskopom Westerbork Synthesis na Nizozemskem. Podiplomski študent Univerze West Virginia Jason Boyles je bil prvi, ki je zaznal milisekundni pulsar, ki se vrti skoraj 366-krat na sekundo, in ujet v sistem, ki ni nič večji od Zemljine orbite okoli Sonca. Ta tesna povezava skupaj z dejstvom, da je trio zvezd veliko gostejša od Sonca, ustvarja popolne pogoje za preučitev resnične narave gravitacije. Generacije znanstvenikov so čakale na takšno priložnost, da preučijo 'načelo močne enakovrednosti', ki je postavljeno v Einsteinovi teoriji splošne relativnosti. 'Ta sistem trojnih zvezd nam daje najboljši kozmični laboratorij doslej za učenje, kako takšni sistemi treh teles delujejo, in potencialno za odkrivanje težav s splošno relativnostjo, ki jo nekateri fiziki pričakujejo v tako ekstremnih pogojih,' pravi prvi avtor Scott Ransom iz Nacionalni radioastronomski observatorij (NRAO).
'To je bila monumentalna opazovalna kampanja,' komentira Jason Hessels z ASTRON (Nizozemski inštitut za radijsko astronomijo) in Univerze v Amsterdamu. 'Nekaj časa smo ta pulsar opazovali vsak dan, samo zato, da smo lahko razumeli zapleten način, na katerega se premika okoli svojih dveh spremljevalnih zvezd.' Hessel je vodil pogosto spremljanje sistema z radijskim teleskopom Westerbork Synthesis.
Ne samo, da se je raziskovalna skupina spopadla z ogromno količino podatkov, temveč se je lotila tudi izziva modeliranja sistema. 'Naša opazovanja tega sistema so naredila nekaj najbolj natančnih meritev mas v astrofiziki,' pravi Anne Archibald, prav tako iz ASTRON. 'Nekatere naše meritve relativnih položajev zvezd v sistemu so natančne na stotine metrov, čeprav so te zvezde približno 10.000 bilijonov kilometrov od Zemlje,' dodaja.
Vodja študije je Archibald ustvaril simulacijo sistema, ki napoveduje njegove premike. Z uporabo trdnih znanstvenih metod, ki jih je nekoč uporabljal Isaac Newton za preučevanje sistema Zemlja-Luna-Sonce, je nato podatke združila z 'novo' gravitacijo Alberta Einsteina, ki je bila potrebna za osmišljanje informacij. 'V nadaljevanju sistem daje znanstvenikom najboljšo priložnost, da odkrijejo kršitev koncepta, imenovanega načelo močne enakovrednosti. To načelo je pomemben vidik splošne teorije relativnosti in pravi, da učinek gravitacije na telo ni odvisen od narave ali notranje strukture tega telesa.
Potrebujete osvežitev o načelu enakovrednosti? Potem, če se ne spomnite, da je Galileo spustil dve različni obteženi krogli s poševnega stolpa v Pisi, se morda spomnite, kako je poveljnik Apolla 15 Dave Scott leta 1971 spustil kladivo in sokoljevo pero, ko je stal na brezzračni površini Lune. Zahvaljujoč zrcalom, ki so ostala na lunini površini, so meritve laserskega razpona preučevale že leta in zagotavljajo najmočnejše omejitve veljavnosti načela enakovrednosti. Tu so eksperimentalne mase same zvezde, njihove različne mase in gravitacijske vezne energije pa bodo služile za preverjanje, ali vse padajo druga proti drugi v skladu z načelom močne enakovrednosti ali ne. 'Z uporabo signala, podobnega uri pulzarja, smo to začeli testirati,' pojasnjuje Archibald. 'Verjamemo, da bodo naši testi veliko bolj občutljivi kot kateri koli prejšnji poskusi, da bi našli odstopanje od načela močne enakovrednosti.' 'Izjemno smo veseli, da imamo tako močan laboratorij za preučevanje gravitacije,' dodaja Hessels. 'Podobni zvezdni sistemi morajo biti v naši galaksiji izjemno redki in na srečo smo našli enega redkih!'
Izvorni vir zgodbe: Sporočilo za javnost Astronomie Nizozemska . Nadaljnje branje: Inštitut Max Planck za radijsko astronomijo (MPIfR) in Sporočilo za javnost NRAO .