Sebuah laboratorium yang unik dan eksotis sekitar 6.800 tahun cahaya dari Bumi membantu para astronom yang berbasis di Bumi menguji teori relativitas umum Albert Einstein dengan cara yang tidak mungkin hingga sekarang. Dan pengamatan itu sama persis dengan prediksi dari relativitas umum, kata para ilmuwan dalam sebuah makalah yang akan diterbitkan dalam edisi 26 April jurnal. Ilmu.
Menggunakan ESO's Very Large Telescope bersama dengan teleskop radio lainnya, John Antoniadis, seorang mahasiswa PhD di Institut Max Planck untuk Astronomi radio (MPIfR) di Bonn dan penulis utama makalah itu, mengatakan pasangan bintang yang aneh ini menjadi contoh uji yang sangat baik untuk fisika.
"Saya mengamati sistem dengan ESO's Very Large Telescope, mencari perubahan cahaya yang dipancarkan dari katai putih yang disebabkan oleh gerakannya di sekitar pulsar," kata Antoniadis. “Analisis cepat di tempat membuat saya sadar bahwa pulsar itu cukup berat. Ini dua kali massa Matahari, menjadikannya bintang neutron paling masif yang kita ketahui dan juga merupakan laboratorium yang sangat baik untuk fisika fundamental. ”
Pasangan aneh terdiri dari bintang neutron kecil dan berat yang berputar 25 kali per detik. Pulsar, bernama PSR J0348 + 0432 adalah sisa-sisa ledakan supernova. Dua kali lebih berat dari matahari kita, pulsar akan masuk dalam batas-batas wilayah metropolitan Denver; hanya 20 kilometer atau sekitar 12 mil. Gravitasi pada bintang aneh ini lebih dari 300 miliar kali lebih kuat daripada di Bumi. Di pusatnya, di mana gravitasi yang kuat meremas materi menjadi lebih rapat, satu balok bintang berukuran seperti batu akan beratnya lebih dari satu miliar ton. Hanya tiga pulsar lain di luar cluster globular yang berputar lebih cepat dan memiliki periode yang lebih pendek.
Selain itu, katai putih yang jauh lebih besar, inti yang sangat panas dan terbakar dari bintang seperti Matahari, berputar sekitar J0348 + 0432 setiap 2,5 jam.
Akibatnya, astronom radio Ryan Lynch dan rekannya yang menemukan pulsar pada 2011, menyadari bahwa pasangan ini akan memungkinkan para ilmuwan untuk menguji teori gravitasi yang tidak mungkin dilakukan sebelumnya. Teori relativitas umum Einstein menggambarkan gravitasi sebagai kelengkungan dalam ruangwaktu. Seperti bola bowling yang terletak di sprei membentang, ruangwaktu membungkuk dan melengkung di hadapan massa dan energi. Teori, yang diterbitkan pada 1916, telah bertahan semua tes sejauh penjelasan paling sederhana untuk fenomena astronomi yang diamati. Teori gravitasi lain membuat prediksi yang berbeda tetapi perbedaan ini hanya akan muncul di medan gravitasi yang sangat kuat yang tidak ditemukan dalam tata surya kita. J0348 + 0432 menawarkan kesempatan untuk mempelajari teori Einstein secara terperinci.
Memuat pemain ...
Video ini menunjukkan kesan artis tentang objek ganda eksotis yang dikenal sebagai PSR J0348 + 0432. Sistem ini memancarkan radiasi gravitasi, atau riak, dalam ruangwaktu. Meskipun gelombang ini belum dapat dideteksi secara langsung oleh para astronom di Bumi, mereka dapat dideteksi secara tidak langsung dengan mengukur perubahan dalam orbit sistem karena kehilangan energi. Kredit: ESO / L.Calçada
Tim Antoniadis menggabungkan pengamatan kerdil putih dari Teleskop Sangat Besar Eropa Southern Observatory dengan waktu pulsar yang tepat dari teleskop radio lainnya, termasuk Teleskop Green Bank di Virginia Barat, teleskop radio Effelsberg 100 meter di Jerman, dan Observatorium Arecibo di Puerto Riko. Para astronom memperkirakan binari pulsar dekat seperti itu memancarkan gelombang gravitasi dan kehilangan jumlah menit energi dari waktu ke waktu menyebabkan periode orbital dari teman kerdil putih berubah sedikit. Para astronom menemukan bahwa prediksi untuk perubahan ini sangat cocok dengan prediksi relativitas umum sementara teori yang bersaing berbeda.
"Pengamatan radio kami sangat tepat sehingga kami sudah dapat mengukur perubahan dalam periode orbit 8 juta per detik, persis seperti yang diprediksi oleh teori Einstein," kata Paulo Freire, anggota tim lainnya, dalam siaran pers.
Sumber:
ESO: Einstein Benar - Sejauh Ini
Jurnal Astrofisika: The Green Bank Telescope 350 MHz Drift-scan Survey II: Analisis Data dan Pengaturan Waktu 10 Pulsar Baru, Termasuk Biner Relativistik
Pusat Aspen untuk Fisika Aplikasi Fisik pertemuan Pulsar Millisecond Januari 2013: Binary Relativistic Compact PSR J0348 + 0432
