国際的な研究チームは、アインシュタインの一般相対性理論に挑戦することを目的として、16年の長い実験を実施しました。
からの研究チームイーストアングリア大学およびマンチェスター大学世界中の7つの無線望遠鏡を共同で利用して、パルサーと呼ばれる極端な星のペアを調査しました。彼らは、アインシュタインの最も有名な相対性理論に挑戦するためにそれらを使用しました。
この研究は、初めて観察された新しい相対論的効果を明らかにしています。 UEAの物理学部出身のロバート・フェルドマン博士は、「アインシュタインの一般相対性理論が証明されているように、見事に成功したように、それは重力理論の最終的な言葉ではないことを知っています。」
アインシュタインの一般相対性理論
100年以上後、世界中の科学者は彼の理論の弱点を発見する努力を続けています。一般相対性理論は、によって記述された他の基本的な力と互換性がありません。量子力学。したがって、理論がどのように、いつ崩壊するかを決定するために、一般的な相対性理論に最も厳しいテストを配置することが重要です。
「Apulsaris磁性極から電磁放射のビームを発する高度に磁化された回転コンパクトスターです」とフェルドマン博士は説明しました。 「彼らは私たちの太陽よりも多くの重さですが、彼らは直径約15マイルしかないので、灯台のように空を掃除する無線梁を生成する信じられないほど濃い物体です。
ダブルパルサー分析
その名前が示すように、ダブルパルサーは、約100万km/hの速度で147分で互いに周回する2つのパルサーで構成されています。 1つのパルサーが1秒に約44回で非常に高速でスピンします。
7つの敏感な無線望遠鏡が遊雅堂 ルーレットの実験で使用され、オーストラリア、米国、フランス、ドイツ、オランダ、英国でLovell Radio Telescopeでこの二重パルサーを観察しました。
「非常に強力な重力場の存在下で重力理論をテストするための比類のない研究室であるコンパクトスターのシステムを研究しました」とKramer教授は述べています。 「私たちの大喜びのために、私たちはアインシュタインの理論の礎石、重力波によって運ばれる遊雅堂 ルーレットをテストすることができました。ノーベル賞を受賞したハルス・テイラーパルサーの25倍、現在可能なよりも1000倍優れています。
発見の結果
マンチェスター大学のベンジャミン・シュタッパー教授は次のように説明しました。 Jodrell Bank ObservatoryのLovell Telescopeは、それ以来数週間ごとに監視しています。
「宇宙灯台、パルサーから放出された電波光子の伝播に従い、コンパニオンパルサーの強い重力分野での動きを追跡します」と、バンクーバーのブリティッシュコロンビア大学のイングリッド階段教授はさらに説明しました。 「コンパニオンの周りの時空の強い曲率だけでなく、光が0.04度の小さな角度によって偏向されることによって、光がどのように遅延しているかを初めて見ることができます。
このようなコンパクトオブジェクトのこのような高速軌道運動は、太陽よりも約30％大きいため、一般的な相対性の7つの異なる予測をテストできます。 「重力波や光の伝播は別として、私たちの精度により、重力場で時計が遅くなる時間の拡張の効果を測定することもできます」と、オーストラリアの国家科学局のディック・マンチェスター教授、CSIROは説明しました。2 軌道運動における高速スピニングパルサーによって放出される電磁放射の効果を考慮するときに考慮されます。この放射線は、1秒あたり800万トンの質量損失に対応しています。」
遊雅堂 ルーレット、軌道がその方向を変更することを100万人に1部の精度で測定しました。この相対論的効果は、水銀の軌道からもよく知られていますが、ここでは140,000倍強力です。
中性子星の回転の精度追跡
この研究の別の主要な著者であるMPIFRのNorbert Wex博士は、「物理学者はこれをレンズをサーむ効果またはフレームドラージングと呼んでいます。私たちの実験では、パルサーの内部構造を中性子星と考える必要があることを意味します。
パルサーのタイミングの手法は、システムの慎重な干渉測定と組み合わせて、高解像度のイメージングで距離を決定し、8％のエラーマージンしかない2400光年の値になりました。オーストラリアのスウィンバーン大学出身のチームメンバーであるアダム・デラー教授は、実験のこの部分を担当していました。
しかし、これはここではそうではありません。パルサーのタイミングと干渉法に加えて、星間媒体の効果から得られた情報も慎重に検討されました。カリフォルニア大学サンディエゴ大学のビル・コールズ教授は次のように同意しました。「私たちはシステムに関するすべての可能な情報を収集し、核物理学、重力、星間媒体、プラズマ物理学など、さまざまな分野の物理学を含む完全に一貫した画像を導き出しました。
「前例のない精度に達しました。さらに大きな望遠鏡を使用した将来の実験は、さらに進むことができ、さらに進むことができます」とKramer教授は付け加えました。
