再一次,爱因斯坦!摇摆的脉冲星证实了广义相对论



爱因斯坦的广义相对论再次得到了证实,这一次是在离地球25,000光年的脉冲星的摇摆中。在14年的时间里,天文学家观测到旋转中子星PSR J1906 + 0746。

他们的目标?研究两个脉冲星相互绕行时的摆动或进动,这是广义相对论预测的罕见现象。

由德国波恩马克斯普朗克射电天文学研究所的Gregory Desvignes领导的天文学家在9月6日的期刊上发表了他们的研究结果。 科学。他们的发现可以帮助估计我们银河系中这些所谓的二元脉冲星的数量和中子星合并的速度,这可能产生可以在地球上观测到的引力波(也可以通过相对论预测)。

有关: 在现实生活中你可以看到爱因斯坦相对论的8种方法

脉冲星正在快速旋转 中子星 从它们的磁极射出带电粒子束。强烈的磁场将粒子加速到接近光速的速度,产生无线电波束,照射到太空中 宇宙灯塔。凭借时钟般的精确度,脉冲星每秒可以旋转数千次,在光束扫过地球时产生可预测的脉冲。死星的紧凑核心比我们的太阳更多地进入城市空间,是宇宙中最紧凑的物体 – 广义相对论的理想测试对象。

研究报告的共同作者,温哥华不列颠哥伦比亚大学的Ingrid Stairs表示,“脉冲星可以提供无法以任何其他方式进行的重力测试”。 在一份声明中说。 “这是这种测试的一个更美好的例子。”

广义相对论阿尔伯特·爱因斯坦于1915年首次提出的,描述了物质和能量如何扭曲时空结构以产生引力。大量密集的物体,如脉冲星,可以大大缩短时空。如果两个脉冲星发现自己相互绕行,广义相对论预测它们会在旋转时产生轻微的摆动,就像 慢旋顶。重力的这种结果称为相对论旋转进动。

当天文学家在2004年发现PSR J1906 + 0746时,它看起来几乎是所有其他脉冲星,每次旋转都可以看到两个明确的偏振光束。但是,当几年后第二次观测到中子星时,只出现了一束光束。通过对2004年至2018年的观察进行筛选,Desevignes的团队确定了梁的消失是由于脉冲星的进动造成的。

利用这14年的数据,他们开发了一个跨越50年的模型,并准确地预测了进动中两个光束的消失和再现。当他们将模型与观察结果进行比较时,进动率匹配,只有5%的不确定性。这些数据与爱因斯坦的理论完全一致。

“实验花了我们很长时间才完成,”马克斯普朗克研究所射电天文学基础物理研究部主任Michael Kramer, 在一份声明中说。 “耐心和勤奋真的得到了回报。”